UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PADOVA FACOLTÀ DI FARMACIA DIPARTIMENTO DI SCIENZE FARMACEUTICHE SCUOLA DI DOTTORATO IN SCIENZE MOLECOLARI INDIRIZZO IN SCIENZE FARMACEUTICHE XX CICLO SINTESI DI NUOVI INIBITORI DELLA TOPOISOMERASI II E DELLA PROTEINCHINASI CK2 CON POTENZIALE ATTIVITÀ ANTITUMORALE Direttore della Scuola: Ch.mo Prof. Maurizio Casarin Supervisore: Ch.mo Prof. Adriano Guiotto Correlatore: Ch.mo Prof. Adriana Chilin Dottorando: Samuele Zanatta 31 Gennaio 2008 INDICE 1. RIASSUNTO Pg. 1 2. ABSTRACT Pg. 3 3. INTRODUZIONE Pg. 5 3.1 LE TOPOISOMERASI Pg. 3 3.1.1 INIBITORI DELLE TOPOISOMERASI Pg. 8 3.1.2 MODELLO DI INTERAZIONE COMPLESSO DNA-ENZIMA 3.1.3 3.2 3.3 DEL Pg. 9 INIBIZIONE DELLA TOPOISOMERASI E APOPTOSI Pg. 11 LA PROTEINCHINASI CK2 Pg. 13 3.2.1 INIBITORI DELLA CK2 Pg. 14 SINTESI ORGANICA MICROONDE ASSISTITA DA Pg. 17 3.3.1 AZIONE DELLE MICROONDE Pg. 18 3.3.2 Pg. 21 MICROONDE SINGLE-MODE E MULTIPLEMODE 4. OBIETTIVO Pg. 23 5. RISULTATI E DISCUSSIONE Pg. 27 5.1 SINTESI DI POTENZIALI INIBITORI DELLA TOPOISOMERASI II Pg. 27 5.1.1 SINTESI DELLE CATENE LATERALI N-(4AMINOFENIL)-METANSOLFONAMIDICHE Pg. 28 5.1.2 SINTESI DI N-[4-(BENZOCHINAZOLIN-6ILAMINO)FENIL]-METANSOLFONAMIDI Pg. 29 SINTESI DI POTENZIALI INIBITORI DELLA PROTEINCHINASI CK2 Pg. 32 5.2.1 SINTESI DI POTENZIALI INIBITORI DI CK2 CON NUCLEO CHINOLINONICO Pg. 32 5.2 I 5.2.2 SINTESI DI POTENZIALI INIBITORI DI CK2 CON NUCLEO CUMARINICO Pg. 35 5.2.2.1 SOSTITUZIONI NELLE POSIZIONI 6 ED 8 DEL NUCLEO CUMARINICO Pg. 35 5.2.2.2 SOSTITUZIONI NELLA POSIZIONE 7 DEL NUCLEO CUMARINICO Pg. 39 5.2.2.3 SOSTITUZIONI NELLA POSIZIONE 4 DEL NUCLEO CUMARINICO Pg. 43 Pg. 57 5.3 DATI BIOLOGICI 5.3.1 NUOVI INIBITORI DELLA TOPOISOMERASI II Pg. 57 5.3.2 NUOVI INIBITORI PROTEINCHINASI CK2 Pg. 58 DELLA 5.3.3 SAGGI IN ASSOCIAZIONE 6. Pg. 62 PARTE SPERIMENTALE Pg. 67 6.1 MATERIALI Pg. 67 6.2 STRUMENTAZIONE Pg. 67 6.3 METODI Pg. 68 6.3.1 SINTESI DI NUOVI TOPOISOMERASI II INIBITORI DELLA Pg. 68 6.3.1.1 SINTESI DI N-(4-AMINOFENIL)METANSOLFONAMIDE Pg. 68 6.3.1.2 SINTESI DI N-(4-AMINO-3METOSSIFENIL)-METANSOLFONAMIDE Pg. 70 6.3.1.3 SINTESI DI N-[4-(BENZO[h]CHINAZOLIN-6ILAMINO)FENIL]METANSOLFONAMIDI Pg. 72 6.3.1.4 SINTESI DI N-[4-(BENZO[f]CHINAZOLIN-6ILAMINO)FENIL]METANSOLFONAMIDI Pg. 81 6.3.2 SINTESI DI NUOVI CHINOLINONICI DI CK2 6.3.3 INIBITORI Pg. 88 6.3.2.1 ALOGENAZIONE DI METILCHINOLIN-2-ONE 7-IDROSSI-4- Pg. 88 6.3.2.2 BROMURAZIONE DI 7-IDROSSI-4,6DIMETILCHINOLIN-2-ONE Pg. 102 SINTESI DI NUOVI INIBITORI CUMARINICI Pg. 106 DI CK2 6.3.3.1 SINTESI DI 7-IDROSSI-4-METILCUMARINE SOSTITUITE IN POSIZIONE 6 ED 8 Pg. 106 6.3.3.2 SINTESI DI BROMO-4-METILCUMARINE SOSTITUITE IN POSIZIONE 7 Pg. 135 II 6.3.3.3 7. SINTESI DI BROMO-7-IDROSSICUMARINE SOSTITUITE IN POSIZIONE 4 Pg. 153 Pg. 217 BIBLIOGRAFIA INDICE DELLE FIGURE Figura 1 Struttura dei potenziali inibitori della Topoisomerasi II a struttura benzochinazolinica. Pg. 1 Figura 2 Struttura dei composti chinolinonici sintetizzati. Pg. 2 Figura 3 Struttura dei composti cumarinici sintetizzati. Pg. 2 Figura 4 Ciclo catalitico della Topoisomerasi II. Pg. 7 Figura 5 Strutture di alcuni farmaci antitopoisomerasici. Pg. 9 Figura 6 Complesso covalente Top2-DNA e ingrandimento della regione d’ interazione. Pg. 10 Figura 7 Modello di intercalazione della complesso covalente Top2-DNA. nel Pg. 11 Figura 8 Meccanismi di attivazione di apoptosi in seguito a formazione di complesso covalente tra Topoisomerasi e DNA. Pg. 12 Figura 9 Struttura dell’Emodina. Pg. 15 Figura 10 Struttura della Quercetina e della Fisetina. Pg. 15 Figura 11 Struttura di TBB (4,5,6,7-tetrabromo-1H-benzotriazolo). Pg. 16 Figura 12 Struttura della metilcumarina). Pg. 16 Figura 13 Spettro elettromagnetico. Pg. 17 Figura 14 Illustrazione schematica del riscaldamento in-situ dovuto alle microonde. Pg. 18 DBC III m-Amsacrina (3,8-dibromo-7-idrossi-4- Figura 15 Andamento microonde. dell’onda elettromagnetica dovuta a Pg. 19 Figura 16 Effetto del riscaldamento MW sulla costante cinetica di reazione. Pg. 20 Figura 17 Reattore monomodale self-tuning. Pg. 21 Figura 18 Schematizzazione del sistema di raffreddamento. Pg. 22 Figura 19 Struttura di Amsacrina e m-Amsacrina. Pg. 23 Figura 20 Spettroscopia NMR della miscela di 3,8-dibromo-4clorometil-7-idrossicumarina e 3,8-dibromo-4-bromometil7-idrossicumarina. Pg. 48 Figura 21 Spettroscopia HMRS in negativo della miscela di 3,8dibromo-4-clorometil-7-idrossicumarina e 3,8-dibromo-4bromometil-7-idrossicumarina. Pg. 49 Figura 22 Spettro NOESY di 7-idrossi-4-metossicumarina: crosspeak tra i segnali del metossile in 4 e del protone in 3. Pg. 51 Figura 23 Spettro NOESY di 7-idrossi-4-metossicumarina: crosspeak tra il segnale dell’ossidrile in 7 ed i segnali dei protoni in 6 ed 8. Pg. 51 INDICE DEGLI SCHEMI Schema 1 Sintesi di N-(4-aminofenil)-metansolfonamide. Pg. 28 Schema 2 Sintesi di N-(4-amino-3-metossifenil)-metansolfonamide. Pg. 29 Schema 3 Sintesi di N-[4-(benzo[h]chinazolin-6-ilamino)fenil]metansolfonamidi. Pg. 30 Schema 4 Sintesi di N-[4-(benzo[f]chinazolin-6-ilamino)fenil]metansolfonamidi. Pg. 31 Schema 5 Sintesi di 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one. Pg. 32 Schema 6 Sintesi di bromoderivati 4-metil-7idrossichinolinonici. Pg. 33 IV Schema 7 Sintesi di iododerivati 4-metil-7idrossichinolinonici. Pg. 34 Schema 8 Sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4,6-dimetilchinolin-2-one. Pg. 34 Schema 9 Sintesi di derivati cumarinici come inibitori CK2. Pg. 39 Schema 10 Sintesi di bromoderivati metilcumarina. Pg. 38 Schema 11 Sintesi di bromoderivati 7,8-diidrossicumarinici. Pg. 39 Schema 12 Sintesi di 7-amino-3,8-dibromo-4-metilcumarina. Pg. 40 Schema 13 Sintesi di bromocumarine 7-sostituite. Pg. 41 Schema 14 Sintesi di 3,8-dibromo-4-metil-7-tiocumarina. Pg. 42 Schema 15 Sintesi di bromoderivati 4,7-diidrossicumarinici. Pg. 43 Schema 16 Sintesi di bromocumarine non sostituite in posizione 4. Pg. 44 Schema 17 Sintesi di bromoderivati 4-etil-7-idrossicumarinici. Pg. 45 Schema 18 Sintesi di bromo-4-bromometilcumarine e bromo-4idrossimetilcumarine. Pg. 46 Schema 19 Sintesi di bromo-4-clorometilcumarine idrossimeticumarine. Pg. 47 Schema 20 Sintesi di bromo-4-metossicumarine. Pg. 50 Schema 21 Sintesi di bromo-4-trifluorometilcumarine. Pg. 52 Schema 22 Tentativo di sintesi trifluorometilcumarina. Pg. 53 Schema 23 Sintesi di 2-bromoresorcinolo. Schema 24 Tentativo di sintesi trifluorometilcumarina. di 3,8-dibromo-7-idrossi-4- Pg. 54 Schema 25 Tentativo di sintesi trifluorometilcumarina. di 3,8-dibromo-7-idrossi-4- Pg. 55 di V della 6,7-diidrossi-4- e bromo-4- 3,8-dibromo-7-idrossi-4- Pg. 53 INDICE DELLE TABELLE Tabella 1 Confronto sintesi convenzionale vs. sintesi assistita da microonde. Pg. 36 Tabella 2 Citotossicità in Topoisomerasi II. della Pg. 58 Tabella 3 Confronto dell’attività inibitoria su CK2 tra i composti chinolinonici sintetizzati ed alcuni analoghi cumarinici. Pg. 59 Tabella 4 Confronto dell’attività inibitoria su CK2 tra composti bromocumarinici 4-metil sostituiti e 4-metossi sostituiti. Pg. 60 Tabella 5 Citotossicità in vitro dei nuovi inibitori di CK2. Pg. 61 vitro dei VI nuovi inibitori 1. RIASSUNTO Nell’ambito della ricerca di nuove molecole da utilizzare in terapia antitumorale, una particolare importanza riveste la classe degli inibitori delle Topoisomerasi, enzimi ubiquitari in grado di controllare lo stato topologico del DNA, mediante un meccanismo di taglio e richiusura della doppia elica. Questi enzimi si classificano in Topoisomerasi I (tagliano un solo filamento di DNA) e Topoisomerasi II (tagliano contemporaneamente entrambi i filamenti), svolgono un ruolo fondamentale per la vita cellulare e sono il bersaglio di molti dei farmaci antitumorali usati oggi nella pratica clinica. Altro bersaglio attualmente molto studiato per nuovi farmaci antitumorali è la proteinchinasi CK2, enzima fosforilante che riveste un ruolo fondamentale nella trasduzione dei segnali di sopravvivenza cellulare. Da recenti studi si sono evidenziate interazioni tra Topoisomerasi II e CK2 che si inseriscono nei percorsi apoptotici che portano alla morte cellulare programmata. E’ stato quindi studiato come gli inibitori delle Topoisomerasi e di CK2 possano agire in modo sinergico nei confronti della vitalità delle cellule tumorali, considerando anche che la terapia dei tumori è solitamente multicomponente. Il programma di ricerca si è quindi sviluppato secondo due linee principali: 1. Sintesi di nuovi inibitori della Topoisomerasi II (Figura 1) a struttura ibrida, aventi cioè un nucleo policiclico planare benzochinazolinico derivatizzato con il residuo metansolfonamidoanilinico proprio dell’Amsacrina, noto inibitore della Topoisomerasi II. N N N N HN HN R R NHSO2CH3 NHSO2CH3 Figura 1. Struttura dei potenziali inibitori della Topoisomerasi II a struttura benzochinazolinica. R= H, OCH3. 1 2. Sintesi di nuovi inibitori di proteinchinasi CK2 a struttura chinolinonica (Figura 2) e cumarinica (Figura 3) progettati sulla base dei requisiti sterici ed elettronici di noti inibitori competitivi del substrato fosfodonatore (ATP o GTP). CH3 R1 R2 N H HO O R3 R1= H, Br. R2= H, CH3, Br. R3= I, Br. Figura 2. Struttura dei composti chinolinonici sintetizzati. R2 R3 R1 R4 O O R5 R1= H, Br. R2= H, CH3, CF3, CH2CH3, CH2OH, CH2Cl, CH2Br, OH, OCH3. R3= H, CH3, OH, NO2, Br. R4= OH, NH2, OCH3, OCOCH3, SH. R5= H, CH3, CHO, CH=NOH, CN, OH, NO2, Br. Figura 3. Struttura dei composti cumarinici sintetizzati. I composti progettati sono stati preparati utilizzando sia metodi di sintesi convenzionali sia metodi di sintesi assistita da microonde e tutti i composti sono stati caratterizzati tramite 1H-NMR, 13C-NMR e HRMS. La purezza dei campioni inviati ai saggi biologici è stata determinata mediante analisi elementare. I potenziali agenti antitopoisomerasici sintetizzati sono stati saggiati sulla Topoisomerasi II. Sulla libreria di potenziali inibitori CK2 sono stati effettuati dei saggi di inibizione sull’enzima isolato e con i dati ottenuti si sono potute fare delle considerazioni struttura-attività tra i nuovi composti preparati e quelli riportati in letteratura. I composti più attivi sui rispettivi enzimi bersaglio sono stati saggiati su linee di cellule tumorali per valutarne la citotossicità. 2 2. ABSTRACT The Topoisomerase inhibitors play an essential role in the research of new molecules useful in the antitumor therapy. Topoisomerases are enzymes that regulate the topology of the DNA macromolecule. There are two type of Topoisomeases: Type I are enzymes that cleave single strand of DNA, type II cleaves both strands of DNA and they play an essential role on the cell life. The Topoisomerases are the targets of many antitumor agents currently used in the clinical practice. Proteinkinase CK2 is another interesting target for the potential anti-neoplastic drugs. CK2 is a messenger-indipendent kinase that plays an essential role in cell growth and proliferation. Some studies underline the interaction between Topoisomerase II and proteinkinase CK2 as CK2 is involved in the control of Topo II activity and programmed cell death (apoptosis). The synergism between Topoisomerase II inhibitors and CK2 inhibitors was studied considering that usually the treatment of cancer is a multicomponent therapy. The research was developed with two goals: 1. The synthesis of new Topoisomerase II inhibitors (Figure 1) represented by molecular hybrid obtained by functionalization of planar benzoquinazolinic system substituted by methanesulfonamidoanilinic chain of Amsacrine, known drug Topo II inhibitors. N N N N HN HN R R NHSO2CH3 NHSO2CH3 Figure 1. Structure of synthesized compounds as Topoisomerase II inhibitors. R= H, OCH3. 3 2. The synthesis of new quinolinone proteinkinase CK2 inhibitors (Figure 2) and coumarin proteinkinase CK2 inhibitors (Figure 3). CH3 R1 R2 N H HO O R3 R1= H, Br. R2= H, CH3, Br. R3= I, Br. Figure 2. Structure of synthesized quinolinone compounds. R2 R3 R1 R4 O O R5 R1= H, Br. R2= H, CH3, CF3, CH2CH3, CH2OH, CH2Cl, CH2Br, OH, OCH3. R3= H, CH3, OH, NO2, Br. R4= OH, NH2, OCH3, OCOCH3, SH. R5= H, CH3, CHO, CH=NOH, CN, OH, NO2, Br. Figure 3. Structure of synthesized coumarin compounds. The compounds were synthesized by conventional synthesis or by microwave assisted methods. All the compounds were characterised by 1H-NMR, 13 C-NMR and HRMS. The production of high purity compounds was determinated by elementary analisys. The potential Topoisomerase II inhibitors were examined on Topoisomerase II enzyme. From the tests performed on isolated CK2 enzyme a structure-activity relationship was made comparing the data obtained with new CK2 inhibitors and those already reported in literature. The most active compounds were examined for their cytotoxic properties in a panel of human tumor cell lines. 4 3. INTRODUZIONE Per il trattamento dei tumori esistono tre diversi possibili tipi di trattamento: l’asportazione chirurgica, la radioterapia e la chemioterapia. La chemioterapia costituisce il principale metodo di trattamento solamente per alcuni tumori, viene invece sempre più utilizzata in associazione alla chirurgia o alla radioterapia. Le scarse differenze biochimiche tra le cellule neoplastiche e quelle sane rappresentano un limite importante nell’impiego farmacologico di molte molecole citotossiche. Poiché numerose sostanze attualmente usate in clinica per la terapia antitumorale sono molecole che interagiscono con il DNA, risulta sempre molto interessante approfondire il loro meccanismo di azione per renderle più selettive nei confronti delle cellule tumorali. Spesso i farmaci non producono un danno alla cellula solo per interazione con il DNA: la loro azione si esplica impedendo o alterando i normali processi biologici mediati da enzimi strettamente connessi con il DNA. È perciò molto importante approfondire le conoscenze sui meccanismi d’azione di farmaci che agiscono secondo queste modalità, in modo da poter ottenere molecole sempre più selettive nei confronti delle cellule tumorali. Tra i diversi farmaci ad azione antitumorale, particolare importanza rivestono gli inibitori delle Topoisomerasi ed in prospettiva quelli delle CK2 (caseinchinasi). 3.1 LE TOPOISOMERASI Le Topoisomerasi sono enzimi ubiquitari, in grado di controllare lo stato topologico del DNA, mediante un meccanismo di taglio e richiusura della doppia elica1. Tale loro azione li rende indispensabili nei processi di duplicazione, trascrizione, ricombinazione e riparo, oltre che nella formazione e nella segregazione dei cromosomi durante la divisione cellulare. Il DNA, infatti, non è una struttura statica, ma è libero di muoversi nello spazio fluido della cellula, 5 assumendo varie conformazioni topologiche. Inoltre, tutti i processi cellulari che comportano uno scorrimento di complessi proteici sul DNA alterano la sua struttura nello spazio torcendolo, srotolandolo o creando delle regioni di superavvolgimento del tutto simili a quelle che può assumere una corda od un elastico. Tutte le transizioni conformazionali che il DNA compie in questi processi sono controllati dalle Topoisomerasi2. Questi enzimi sono divisi in due classi, a seconda del loro meccanismo d’azione: 9 Topoisomerasi I: sono enzimi monomerici che tagliano un solo filamento di DNA, senza utilizzo di ATP, rilassando il DNA di un giro alla volta3; 9 Topoisomerasi II: sono enzimi costituiti da due o più subunità e sono in grado di tagliare entrambi i filamenti di DNA, mediante l’utilizzo di ATP4. Gli inibitori delle Topoisomerasi II sono in grado di interferire con il ciclo cellulare in diversi punti5, e per comprendere le basi su cui poggia il meccanismo di inibizione operato da questi farmaci, è opportuno conoscere il ciclo catalitico di rottura e rinsaldamento operato dagli enzimi. L’azione delle Topoisomerasi II si esplica in più passaggi (Figura 4): 1. riconoscimento da parte dell’enzima di specifiche zone del DNA; 2. formazione di un legame covalente tra un residuo tirosinico dell’enzima e un 5’-fosfato del DNA, in presenza di ioni Mg2+, che consente la rottura del filamento; 3. passaggio attraverso l’apertura di un secondo filamento del DNA; 4. rinsaldamento del filamento interrotto; 5. ripristino della forma attiva dell’enzima. 6 Figura 4. Ciclo catalitico della Topoisomerasi II. L’energia necessaria a ricostruire la catena polinucleotidica è conservata nel legame tra l’enzima ed il filamento interrotto. L’ATP, inoltre, viene utilizzata dall’enzima per indurre grossi cambi conformazionali. Negli ultimi anni la ricerca sulle Topoisomerasi ha avuto grande sviluppo, grazie a studi di cristallografia che hanno contribuito in maniera essenziale alla verifica dei modelli proposti per il loro meccanismo di azione. Tuttavia, a causa delle elevate dimensioni e della flessibilità degli enzimi di tipo II, è attualmente disponibile la struttura cristallografica solo di un loro frammento, rappresentante il sito attivo della proteina. 7 3.1.1 INIBITORI DELLE TOPOISOMERASI L’azione di inibizione delle Topoisomerasi può svolgersi secondo due meccanismi6: 1. stabilizzazione del complesso covalente Topoisomerasi/DNA. I farmaci che agiscono con questa modalità vengono detti “veleni delle Topoisomerasi”, in quanto trasformano l’enzima in una potente tossina cellulare. In questa classe si inseriscono acridine, antracicline, ellipticine e chinoloni; 2. inibizione del ciclo catalitico, senza diretto intervento nel complesso covalente. I farmaci che agiscono con questa modalità vengono detti “inibitori delle Topoisomerasi”. In questa classe si inseriscono gli antibiotici cumarinici. La classificazione più comunemente usata, comunque, si basa sull’enzima bersaglio (Figura 5); pertanto di norma si parla di inibitori delle Topoisomerasi I, inibitori delle Topoisomerasi II e inibitori delle Girasi (Topoisomerasi batteriche). Fra gli inibitori della Topoisomerasi II ricordiamo la m-Amsacrina, che è stata qui presa a modello per la sintesi di nuovi potenziali farmaci. Questa molecola agisce come intercalante del solco minore del DNA, con cui è in grado di formare un complesso sufficientemente stabile da resistere fino all’entrata del DNA nella tasca enzimatica della Topoisomerasi II. Qui, la m-Amsacrina consente il taglio del DNA, ma non la sua rinsaldatura, interrompendo così il ciclo catalitico. 8 Figura 5. Strutture di alcuni farmaci antitopoisomerasici. 3.1.2 MODELLO DI INTERAZIONE DEL COMPLESSO DNA-ENZIMA Da recenti applicazioni di modelling7 è stata proposta un’ipotetica topologia del complesso covalente Top2-DNA (Figura 6), dove sono chiaramente riconoscibili i domini contrassegnati con le denominazioni di testa, spalla, braccio e gomito. Due gruppi di aminoacidi sembrano coinvolti direttamente nell’interazione con la doppia elica del DNA: da Tyr734 a Thr744 e da Lys775 a Tyr782. In particolare nella regione tra Tyr734 e Thr744 è localizzato lo strand di DNA tagliato (tra le posizioni +1 e –1). 9 Shoulder DNA Head Elbow Ser740 Thr744 Arm DNA Figura 6. Complesso covalente Top2-DNA e ingrandimento della regione d’ interazione. Partendo dalle coordinate del modello del complesso covalente Top2-DNA, uno studio di docking molecolare ha permesso di stabilire le probabili interazioni tra il complesso enzima-DNA nel sito di taglio e diversi antitopoisomerasici, tra cui la m-Amsacrina, presa come riferimento per la sintesi di nuove strutture (Figura 7). L’asse dell’elica del DNA passa direttamente al centro dell’anello acridinico, quindi il cromoforo triciclico si trova circondato da basi su entrambi i lati. Come risultato dell’intercalazione della m-amsa, si nota uno spostamento delle paia di basi GC e CG di 9° e 15° rispettivamente in modo da compensare l’eccesso di forze di Van der Waals dovuto proprio all’intercalazione. Oltre alla zona del triciclo planare, sono state notate due forti interazioni tra la molecola e il target: il gruppo ossidrilico di Thr744 interagisce con la funzione solfonamidica dell’anilina, e l’ossigeno carbonilico di Gly747 interagisce con l’NH della stessa solfonamide. 10 +1 Ser740 Thr744 Gly747 m-AMSA -1 -2 Figura 7. Modello di intercalazione della m-Amsacrina nel complesso covalente Top2-DNA, in cui si evidenzia la posizione della molecola rispetto a Ser740, Thr744 e Gly747. L’elica del DNA è indicata in azzurro, i ponti idrogeno sono indicati in giallo. 3.1.3 INIBIZIONE DELLA TOPOISOMERASI E APOPTOSI Gli agenti antitopoisomerasici di utilità clinica sono in grado di aumentare la quantità di enzima covalentemente legato al DNA, facendo quindi diventare l’enzima un veleno cellulare, in quanto lascia i filamenti di DNA non saldati. Alcuni farmaci bloccano il rinsaldamento del DNA rotto, come l’Amsacrina e l’Etoposide, mentre altri aumentano la velocità di rottura del DNA senza inibire il rinsaldamento. La formazione del complesso covalente tra enzima e DNA comporta drammatiche modificazioni dei meccanismi vitali con conseguente morte cellulare. Alcuni autori6 ritengono che l’inibizione della Topoisomerasi sia un fattore in grado di innescare morte cellulare programmata (PCD, Programmed Cell Death) o apoptosi (Figura 8). 11 Figura 8. Meccanismi di attivazione di apoptosi in seguito a formazione di complesso covalente tra Topoisomerasi e DNA. Infatti la formazione del complesso enzima-DNA (CCF, Covalent Complex Formation) interferisce con il metabolismo degli acidi nucleici e porta a lesioni irreversibili del DNA, che costituiscono un segnale di attivazione per la produzione di p53: questo gene è un oncosoppressore in grado di bloccare la crescita nelle cellule in cui si sono verificati danni al DNA, favorendone la riparazione. Se la correzione del DNA è produttiva il ciclo può riprendere, altrimenti si avvia il processo di morte programmata o apoptosi. 12 3.2 LA PROTEINCHINASI CK2 La CK2 (caseinchinasi 2) è una Ser-Thr proteina chinasi con centinaia di substrati endogeni che sono proteine con ruoli fondamentali nell’espressione genica, nella traduzione del segnale, nella biosintesi e degradazione delle proteine8. La CK2 possiede una struttura eterotetramerica costituita da due unità secondarie catalitiche (α e α1) e due unità secondarie regolatrici (β)9. L’unità secondaria non catalitica ha la funzione di stabilizzare la molecola, proteggere la chinasi da denaturanti, modulare la specificità del substrato e regolare l’attività dell’enzima. Le unità secondarie sono coinvolte sia nel formare l’enzima tetramerico CK2 sia nel legare e regolare altre proteine chinasi. In genere le proteinchinasi sono enzimi strettamente regolati che diventano attivi solo in risposta a determinati stimoli, mentre la CK2 è costitutivamente attiva e viene definita come una chinasi messaggero-indipendente perché l’attività non dipende da tutte quelle piccole molecole quali nucleotidi ciclici, lipidi e calcio, che sono generalmente coinvolti nell’attivazione delle chinasi messaggerodipendenti8. Questo, però, non esclude la possibilità che piccole molecole partecipino ad alcune funzioni di regolazione della CK2. La CK2 ha una specificità ridotta per il co-substrato, cioè ha la possibilità di usare sia adenosin trifosfato (ATP) che guanosin trifosfato (GTP) come donatori di γ fosfato che vengono trasferiti ai residui aminoacidici di serina e treonina di substrati proteici9. Come tutte le chinasi la CK2 è coinvolta nei meccanismi regolatori che controllano i vari stadi del ciclo cellulare attraverso la catalisi della fosforilazione e regolazione delle proteine che hanno funzioni importanti associate alla progressione del ciclo cellulare. La CK2, infatti, è coinvolta nei meccanismi che controllano la proliferazione e la sopravvivenza delle cellule come in quelli che innescano il processo di apoptosi8. L’attività di CK2 aumenta nelle cellule mutate, nelle leucemie, in vari tipi di tumori solidi, come per esempio nella neoplasia alla ghiandola mammaria, alla prostata, alla testa, al collo, al polmone e al rene, nei tessuti in rapida proliferazione e durante l’embriogenesi10. 13 Per questa sua elevata presenza nei tumori e per la capacità di indurre neoplasie in modelli sperimentali in caso di sua sovraespressione si suppone che la sua caratteristica di essere costitutivamente attiva sia responsabile del suo potenziale oncogenico11. Recenti studi12 hanno inoltre dimostrato che alcuni virus sono in grado di utilizzare CK2 per il proprio ciclo replicativo. La proteina chinasi CK2 è attualmente oggetto di numerosi studi per comprenderne i diversi ruoli fisiologici nella cellula ed il meccanismo di azione con il quale è coinvolta in essi; lo scopo di questi studi è quello di poter poi sviluppare inibitori specifici per questo enzima da introdurre nella terapia del cancro e nella terapia antivirale. Alcuni studi13 hanno confermato che la proteinchinasi CK2 fosforila selettivamente due residui serinici (Ser 1524 e Ser 1376) della subunità α della Topoisomerasi II con conseguente attivazione di quest’ultimo enzima fondamentale nella proliferazione cellulare. 3.2.1 INIBITORI DELLA CK2 Gli inibitori della CK2 possono essere di due tipi: 9 analoghi del substrato fosfoaccettore (proteina-substrato) 9 analoghi del substrato fosfodonatore (ATP o GTP). Sono noti inibitori di entrambi i tipi, cioè sia sostanze in grado di competere con il substrato nel sito attivo dell’enzima, sia sostanze capaci di legarsi al sito di legame per l’ATP. Tra gli inibitori di tipo competitivo del substrato fosfoaccettore sono risultati efficaci molti composti polianionici come l’eparina, l’acido poliglutammico ed alcuni polimeri di acido glutammico e tirosina14. Gli inibitori competitivi ATP-mimetici sono risultati, da studi in vitro, più efficaci e maggiormente selettivi. Questi possono essere suddivisi in diverse classi chimiche: • derivati idrossiantrachinonici quali l’Emodina (1,3,8-triidrossi-6- metilantrachinone) (Figura 9) che è un inibitore selettivo per CK2; essa si 14 inserisce in una tasca idrofobica più profondamente rispetto all’ATP o GTP, con solo i due anelli più esterni sovrapposti alla base nucleotidica. Il legame tra l’Emodina e la CK2 avviene grazie ad interazioni idrofobiche e di Van der Waals tra gli anelli aromatici ed alcuni aminoacidi non polari presenti nella tasca e caratteristici della CK2, e grazie a deboli legami polari con gli ossidrili antrachinonici per la presenza dell’ossidrile in 3 dell’Emodina15. OH O OH H3C OH O Figura 9. Struttura dell’Emodina. • Alcuni flavonoidi (Quercetina e Fisetina, Figura 10) si sono dimostrati efficaci inibitori della CK2 grazie alla presenza di gruppi ossidrilici che formano interazioni polari con residui aminoacidici del sito attivo, ma a differenza dei derivati antrachinonici non sono selettivi per la CK2 probabilmente per la mancanza di interazioni idrofobiche11. OH O O OH HO OH O HO O OH OH OH OH Quercetina Fisetina Figura 10. Struttura della Quercetina e della Fisetina. • Derivati benzimidazolici o benzotriazolici alogenati tra cui troviamo il TBB (4,5,6,7-tetrabromo-1H-benzotriazolo, Figura 11). Questo composto si adatta perfettamente alla tasca idrofobica della CK2 (generalmente le tasche presenti nelle altre proteinchinasi sono più larghe permettendo la libera entrata e uscita del TBB da questa) grazie alla presenza dei quattro atomi di bromo presenti 15 sull’anello benzenico che formano interazione idrofobiche con la parte apolare della CK2α. Tra il TBB e la CK2 c’è anche un’interazione polare grazie a molecole di acqua presenti nella struttura di CK2 che consentono la formazione di legami con un atomo di azoto del TBB16. Br Br H N Br N N Br Figura 11. Struttura di TBB (4,5,6,7-tetrabromo-1H-benzotriazolo). • Derivati idrossicumarinici tra i quali vi sono gli inibitori più specifici per la CK2 finora conosciuti. In particolare la DBC (3,8-dibromo-7-idrossi-4metilcumarina, Figura 12) è il lead compound8 di questa classe grazie alla presenza dei due atomi di bromo in posizione 3 e 8 che formano interazioni idrofobiche e di Van der Waals con aminoacidi non polari della tasca. CH3 Br HO O O Br Figura 12. Struttura della DBC (3,8-dibromo-7-idrossi-4-metilcumarina). 16 3.3 SINTESI ORGANICA MICROONDE ASSISTITA DA Si presume che tutte le reazioni chimiche condotte con l’ausilio del calore possano essere accelerate dall’utilizzo delle microonde. Per confermare questo presupposto fin dalla metà degli anni ’80 è iniziato l’uso delle microonde per condurre sintesi organiche. Inizialmente vennero usati i forni a microonde domestici in commercio, che non sempre si dimostrarono adeguati a sostenere le condizioni di reazione. I continui miglioramenti apportati hanno quindi permesso la realizzazione degli attuali reattori per uso scientifico. Le microonde sono onde elettromagnetiche situate tra la radiazione IR e le onde radio tra 0.3 e 300 GHz (lunghezza d’onda 1mm-1m) (Figura 13). Per evitare interferenze con i sistemi di telecomunicazione ed i radar, la frequenza degli apparati a microonde domestici ed industriali è regolata a 2450 MHz (12.2 cm). Figura 13. Spettro elettromagnetico. Ad ogni forma di energia è associata una risposta molecolare: le microonde inducono solo movimenti di rotazione circolare delle molecole, mantenendo intatti i legami molecolari e la loro lunghezza. Infatti l’energia per rompere un legame è stimata tra 80 e 120 Kcal/mol, mentre l’energia del fotone delle microonde è di 0.037 Kcal/mole, evidentemente non sufficiente per indurre la rottura di un legame. 17 La tecnica MW si è dimostrata utilissima nei casi in cui il riscaldamento tradizionale ha bassa efficienza per effetto di trasmissione inefficiente del calore. Infatti la sintesi convenzionale avviene attraverso il trasferimento lento e graduale di calore da una sorgente esterna alla miscela di reazione attraverso il contenitore. Nel caso di MW il transfer di energia è rapido e senza inerzia, ha potere di penetrazione dell’ordine della lunghezza usata (quindi 10 cm) ed interessa i reagenti ed il solvente ma non il recipiente (Figura 14). Figura 14. Illustrazione schematica del riscaldamento in-situ dovuto alle microonde. Quindi il riscaldamento è rapido e localizzato dato che non dipende dalla conducibilità termica del contenitore (trasparente alle microonde). 3.3.1 AZIONE DELLE MICROONDE Le microonde sono formate da un campo elettrico (E) e da un campo magnetico (H) (Figura 15), ma solo quello elettrico trasferisce energia scaldando la sostanza, mentre quello magnetico non interviene nello svolgimento della reazione chimica. 18 Figura 15. Andamento dell’onda elettromagnetica dovuta a microonde. Le microonde provocano particolari oscillazioni in molecole che possiedono momento dipolare non nullo: tali movimenti determinano un riscaldamento elevatissimo e immediato. Tale riscaldamento si esplica attraverso due meccanismi: la rotazione dipolare e la conduzione ionica. Nel fenomeno di rotazione dipolare, molecole dipolari sottoposte ad una radiazione elettromagnetica tendono ad allinearsi con il campo elettrico quindi assumono movimenti oscillatori, che producono energia sotto forma di riscaldamento. Tali movimenti dipendono dalla viscosità del mezzo in cui sono immerse e dalla frequenza del campo applicato. Se le frequenze sono troppo elevate, le molecole non hanno tempo sufficiente per rispondere al campo elettrico, non riescono a ruotare e quindi non c’è transfer di energia né riscaldamento; se le frequenze sono troppo basse, le molecole ruotano perfettamente in fase con il campo elettrico, ma l’energia sviluppata è bassa e non si produce calore. Se la frequenza applicata è dell’ordine delle microonde, le molecole hanno tempo di ruotare senza però essere completamente in fase con il campo elettrico, quindi tendono a riallinearsi continuamente con il campo che a sua volta continuamente oscilla. Questa differenza di fase provoca collisioni e comporta riscaldamento. L’entità del riscaldamento è funzione della grandezza del momento dipolare e anche della viscosità, che varia la possibilità di rotazione delle molecole. In un mezzo gassoso le molecole sono lontane e libere di oscillare in fase, perciò non si avrà riscaldamento. Nel fenomeno di conduzione, particelle cariche (ioni) in soluzione si muovono sotto l’influenza del campo elettrico con aumento delle collisioni tra le molecole, con conversione dell’energia cinetica in riscaldamento. Liquidi 19 contenenti ioni si riscalderanno maggiormente di liquidi deionizzati. Esiste quindi una correlazione diretta tra momento di dipolo di una molecola e la sua capacità di assorbire le microonde. Infatti l’aumento di temperatura dipende fortemente dalla polarità della miscela di reazione. Per questo principio la scelta del solvente assume notevole importanza: più polare è il solvente, maggiore è l’aumento di temperatura che ne risulta. In base alle considerazioni fatte sui meccanismi d’azione delle microonde, questa tecnica può essere applicata anche in assenza di solvente, nel caso in cui i reagenti abbiano proprietà dielettriche opportune. Le microonde aumentano velocità e resa di reazione: l’energia trasferita è molto maggiore rispetto alla quota necessaria per raggiungere l’energia d’attivazione. Tale trasferimento è inoltre molto rapido per cui si ha un’attivazione maggiore delle singole molecole. Queste condizioni provocano un aumento della temperatura istantanea con il potenziale raggiungimento di valori molto maggiori, mentre nel metodo convenzionale l’aumento riguarda la temperatura complessiva del sistema (temperatura di bulk, TB). Quindi nell’equazione di Arrhenius, che descrive la dipendenza della cinetica di reazione dalla temperatura, si può sostituire il termine TB con la temperatura istantanea (Ti), che raggiunge valori maggiori (Figura 16). In questo modo viene influenzata la cinetica di reazione e aumenta la resa dei prodotti ed inoltre le reazioni sono molto pulite perché non essendoci fenomeni di surriscaldamento sono ridotti i prodotti collaterali. Frequency of collision with the correct geometry required for reaction k = reaction rate constant = Ae TB -Ea/R or Ti Bulk Temperature Archieved with Conduction Istantaneous Temperature Archieved with Microwave The fraction of molecules with the minimum energy required for reaction Figura 16. Effetto del riscaldamento MW sulla costante cinetica di reazione. 20 3.3.2 MICROONDE SINGLE-MODE E MULTIPLE-MODE Esistono due tipi di apparati per microonde: multimodali e monomodali. Nel primo caso rientrano, ad esempio, i forni a microonde domestici o strumenti industriali dotati di una cavità ampia con una conseguente dispersione di energia e una distribuzione energetica non uniforme. Nei sistemi monomodali invece si ha focalizzazione energetica sul campione con conseguente densità e uniformità energetica maggiori. Il reattore utilizzato in questo lavoro di tesi è di tipo monomodale self-tuning (Figura 17), in cui si ha un’automatica regolazione della potenza delle microonde in base a temperatura e pressione impostate. Figura 17. Reattore monomodale self-tuning. Nel sistema è presente un flusso di gas di raffreddamento (Figura 18) attivabile secondo le esigenze di reazione ed un controllo a feedback della temperatura che permette di massimizzare l’input delle microonde (Enhanced microwave synthesis, EMS). In questo modo è possibile fornire energia senza aumentare proporzionalmente la temperatura di bulk, migliorando la cinetica di reazione e riducendo i fenomeni di termodegradazione. 21 Figura 18. Schematizzazione del sistema di raffreddamento. In conclusione, la sintesi assistita da microonde porta a reazioni più veloci, rese maggiori, minore formazione di coprodotti o prodotti di degradazione ed inoltre l’impiego di una chimica sostenibile17. 22 4. OBIETTIVO L’obiettivo della ricerca è lo studio di come gli inibitori della Topoisomerasi II e della proteinchinasi CK2 possano agire in modo sinergico nei confronti del tumore, considerando che la terapia dei tumori è solitamente multicomponente. Il progetto ha previsto la sintesi di nuovi potenziali inibitori della Topoisomerasi II con struttura ibrida (Figura 1), che derivano cioè dall’assemblaggio di unità strutturali di farmaci diversi. Scegliendo come molecola di riferimento l’Amsacrina, sono stati individuati come farmacofori alcuni policicli planari potenzialmente idonei ad intercalare nel DNA, aventi nella struttura policiclica uno o più atomi di azoto, in analogia al nucleo acridinico di base dell’amsacrina, e questi sistemi aromatici planari sono stati funzionalizzati con elementi di farmaci antitopoisomerasici noti, più precisamente con le catene metansolfonamidoaniliche di Amsacrina e m-Amsacrina (Figura 19). NHSO2CH3 H3CO HN HN N N NHSO2CH3 Figura 19. Struttura di Amsacrina e m-Amsacrina. In secondo luogo è stata prevista la sintesi di composti a struttura chinolinonica o cumarinica (Figura 2 e Figura 3) come nuovi potenziali inibitori della proteinchinasi CK2 prendendo come riferimento la 3,8-dibromo-7-idrossi-4metilcumarina (DBC) (Figura 12) che è il composto con maggiore attività inibitoria nei confronti della proteinchinasi CK2 attualmente descritto in letteratura8. L’obiettivo perseguito con la sintesi di nuovi composti cumarinici e chinolinonici ad attività inibitoria nei confronti di CK2 è stato quello di realizzare un preliminare rapporto struttura attività sullo scaffold benzopiranonico confrontando 23 i dati di cumarine presenti in letteratura8 con i dati dei saggi biologici dei nuovi composti sintetizzati. L’attenzione si è focalizzata sullo studio delle posizioni 1, 8, 6 ed infine delle posizioni 7 e 4 del nucleo di base. 5 4 6 3 2 7 O 8 1 O Nello studio della posizione 1 sono stati progettati composti aventi: • Una sostituzione bioisostera dell’ossigeno piranonico (accettore di idrogeno) con un atomo di azoto del nucleo chinolinonico (donatore di idrogeno). La preparazione di alcuni derivati derivati bioisosteri a struttura chinolinonica è dovuta all’interesse di valutare come una sostituzione bioisostera NH-O in posizione 1 nel nucleo cumarinico possa modulare l’attività inibitoria nei confronti del target enzimatico. Nello studio della posizione 8 si è progettata la sintesi di composti aventi in tale posizione: Un gruppo stericamente ingombrante con effetto elettronattrattore (nitro, formile, ossima, carbonitrile) sull’adiacente posizione 7 in grado di modulare l’acidità dell’ossidrile fenolico. Un gruppo (ossidrile) in grado di aumentare le possibili interazioni polari nella tasca dell’enzima mantenendo o meno le posizioni 3 e 6 sostituite con un atomo di bromo. Nello studio della posizione 6 si è progettata la sintesi di composti sostituiti con: 9 Un gruppo (ossidrile) in grado di dare interazioni polari nella tasca dell’enzima mantenendo o meno le posizioni 3 e 8 sostituite con un atomo di bromo. 9 Un gruppo stericamente ingombrante e con effetto elettronattrattore (nitro) in grado di aumentare l’acidità dell’ossidrile fenolico mantenendo gli atomi di bromo in posizione 3 ed 8 come nel lead compound DBC. 24 Nello studio della posizione 7 si è progettata la sintesi di composti aventi: Un gruppo ossidrilico mascherato (metossile, acetossile) non in grado di dare buone interazioni polari nella tasca dell’enzima. Un gruppo (aminico, tiolico) con diversa acidità dal gruppo fenolico della DBC. Nello studio della posizione 4 sono stati progettati composti aventi: ¾ Nessun sostituente in questa posizione per verificare l’importanza del gruppo metilico presente nella struttura del lead compound. ¾ Un gruppo in grado di dare interazioni polari nella tasca dell’enzima (ossidrile, idrossimetile). ¾ Un gruppo (trifluorometile) in grado di modulare la solubilità dei derivati cumarinici preparati ed un ingombro sterico simile al metile. ¾ Un gruppo (etile, metossile, clorometile, bromometile) stericamente più ingombrante del metile della DBC. 25 26 5. RISULTATI E DISCUSSIONE Nell’ambito della ricerca di nuove molecole da utilizzare in terapia antitumorale, una particolare importanza riveste la classe degli inibitori delle Topoisomerasi, enzimi ubiquitari in grado di controllare lo stato topologico del DNA, mediante un meccanismo di taglio e richiusura della doppia elica. Esse si classificano in Topoisomerasi I (tagliano un solo filamento di DNA) e Topoisomerasi II (tagliano contemporaneamente entrambi i filamenti) e svolgono un ruolo fondamentale per la vita cellulare, sono inoltre il bersaglio di molti dei farmaci antitumorali usati oggi nella pratica clinica. Altro bersaglio attualmente molto studiato per nuovi farmaci antitumorali è la proteinchinasi CK2, enzima fosforilante che riveste un ruolo fondamentale nella trasduzione dei segnali di sopravvivenza cellulare. Da recenti studi si sono evidenziate interazioni tra Topoisomerasi II e CK2, che si inseriscono nei percorsi apoptotici che portano alla morte cellulare programmata. E’ stato quindi studiato come gli inibitori di Topoisomerasi II e di CK2 possano agire in modo sinergico nei confronti del tumore, considerando anche che la terapia farmacologica dei tumori è solitamente multicomponente. 5.1 SINTESI DI POTENZIALI INIBITORI DELLA TOPOISOMERASI II Il cammino sintetico progettato per la preparazione dei potenziali inibitori della Topoisomerasi II prevede la preparazione delle catene sostituenti aromatiche e dei nuclei benzochinazolinici ed infine la condensazione dei due sintoni precedentemente preparati. 27 5.1.1 SINTESI DELLE CATENE LATERALI N-(4- AMINOFENIL)-METANSOLFONAMIDICHE La sintesi della catena sostituente priva del metossile è stata effettuata utilizzando come composto di partenza la N-(4-aminofenil)-acetamide (1) (Schema 1)18. Il composto 1 è stato trattato con metansolfonilcloruro in presenza di piridina a freddo, in atmosfera di azoto, ottenendo la N-(4-metansolfonilamidofenil)acetamide (2). L’acetamide 2 è stata idrolizzata con acido cloridrico, ottenendo la N-(4-aminofenil)-metansolfonamide (3). NHCOCH3 NHCOCH3 a NH2 1 NH2 b NHSO2CH3 NHSO2CH3 2 3 Schema 1. Sintesi di N-(4-aminofenil)-metansolfonamide. Condizioni di reazione: a) CH3SO2Cl, piridina, N2, 5°C, 30 minuti, resa 84%. b) HCl conc., H2O, riflusso, 4 ore, resa 26%. La sintesi della catena laterale con il metossile in posizione 2 ha come punto di partenza la 2-metossi-4-nitroanilina (4) (Schema 2)18. Il gruppo aminico dell’anilina 4 è stato protetto tramite acetilazione e l’acetamide 5 è stata sottoposta a riduzione del nitrogruppo per idrogenazione catalitica con Pd/C, ottenendo l’N(4-amino-2-metossifenil)-acetamide (6). Il composto 6 è stato trattato con metansolfonilcloruro e piridina in atmosfera di azoto, ottenendo la N-(2-metossi4-metansolfonilamidofenil)-acetamide (7). Il composto 7 è stato infine parzialmente idrolizzato in ambiente acido per acido cloridrico, ottenendo la N-(4amino-3-metossifenil)-metansolfonamide (8). 28 NH2 NHCOCH3 H3CO H3CO a NO2 NHCOCH3 b H3CO NO2 4 NH2 5 NH2 6 c NHCOCH3 H3CO H3CO d NHSO2CH3 NHSO2CH3 8 7 Schema 2. Sintesi di N-(4-amino-3-metossifenil)-metansolfonamide. Condizioni di reazione: a) Ac2O, AcOH, 80°C, 1 ora, resa 93%. b) Pd/C, H2, EtOAc, 8 ore, resa 98%. c) CH3SO2Cl, piridina, N2, 5°C, 30 min., resa 74%. d) HCl conc., H2O, riflusso, 4 ore, resa 56%. 5.1.2 SINTESI DI N-[4-(BENZOCHINAZOLIN-6- ILAMINO)FENIL]-METANSOLFONAMIDI I nuclei benzochinazolinici preparati, entrambi a geometria angolare, ma fra loro diversi per la posizione relativa dei due atomi di azoto dell’anello pirimidinico, hanno come prodotti di partenza la 4-bromo-1-naftilamina (9) (Schema 3) e la 4bromo-2-nafilamina (15) (Schema 4), i cui gruppi aminici sono stati protetti per reazione con etile cloroformiato. Sui carbammati ottenuti (10 e 16) per reazione con urotropina in acido trifluoroacetico è stato condensato l’anello diidropirimidinico, il quale è stato successivamente deidrogenato con potassio ferricianuro, ottenendo bromobenzo[h]chinazolina le due 12 e 6-bromobenzochinazoline19 isomere: 6-bromobenzo[f]chinazolina 17. 6- Nella preparazione del nucleo 6-bromobenzo[h]chinazolinico 12 si è notato che l’isolamento dell’intermedio naftildiidropirimidinico 11 comporta una diminuzione della resa mentre la resa aumenta se la reazione viene condotta in unica soluzione. Anche il nucleo bromobenzo[f]chinazolinico 17 è stato 29 sintetizzato direttamente con la metodica che prevede un solo step sintetico a partire dal bromonaftiluretano 16. Sul nucleo triciclico planare sono state infine condensate le catene metansolfonamidoaniliniche dell’Amsacrina, tramite reazione di Buchwald-Hartwig assistita da microonde ottenendo i composti 13, 14, 18 e 19 con una notevole riduzione dei tempi ed un aumento della resa di reazione rispetto ad analoghe sostituzioni nucleofile effettuate tramite reazione di Buchwald-Hartwig in tecnica classica20. EtOOC NH2 EtOOC NH a N b Br 10 9 Br Br 11 c d N N N N N e NH Br H3CO2SHN R 12 13= H 14= OCH3 Schema 3. Sintesi di N-[4-(benzo[h]chinazolin-6-ilamino)fenil]-metansolfonamidi. Condizioni di reazione: a) Etile cloroformiato, THF anidro, TEA, riflusso, 1 ora, resa quantitativa. b) Urotropina, TFA, riflusso, 1 ora, resa 80%. c) KOH 10 %, EtOH/H2O 1:1, K3Fe(CN)6, riflusso, resa 6%. d) 1) Urotropina, TFA, riflusso, 1 ora. 2) KOH 10 %, EtOH/H2O 1:1, K3Fe(CN)6, riflusso, resa 23%. e) p-metansolfonamidoanilina, Pd(Oac)2, BINAP, CsCO3, DMF, MW, 150°C, 10 min., resa: 13 45%, 14 62%. 30 N NHCOOEt NH2 a N b Br Br 15 Br 17 16 N c N NH H3CO2SHN R 18 R= H 19 R= OCH3 Schema 4. Sintesi di N-[4-(benzo[f]chinazolin-6-ilamino)fenil]-metansolfonamidi. Condizioni di reazione: a) Etile cloroformiato, THF anidro, TEA, T amb., 1 ora, resa quantitativa. b) 1) Urotropina, TFA, riflusso, 1 ora. 2) KOH 10 %, EtOH/H2O 1:1, K3Fe(CN)6, riflusso, resa 16%. c) p-metansolfonamidoanilina, Pd(Oac)2, BINAP, CsCO3, DMF, MW, 150°C, 10 min., resa: 18 28%, 19 12%. 31 5.2 SINTESI DI POTENZIALI INIBITORI DELLA PROTEINCHINASI CK2 5.2.1 SINTESI DI POTENZIALI INIBITORI DI CK2 CON NUCLEO CHINOLINONICO Per la preparazione del 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (22)21, è stato utilizzato come prodotto di partenza la 1,3-fenilendiamina (20) che è stata fatta reagire con etile acetoacetato, ottenendo il 7-amino-4-metilchinolin-2-one (21), che è stato sottoposto a reazione di diazotazione con sodio nitrito e successivamente ad idrolisi in ambiente acido per acido solforico diluito per ottenere il 7-idrossi-4metilchinolin-2-one (22) (Schema 5). CH3 CH3 a H2N NH2 b H2N N H 20 O HO 21 N H O 22 Schema 5. Sintesi di 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (22). Condizioni di reazione: a) Etile acetoacetato, 150°C, 24 ore, resa 40%. b) 1) NaNO2, H2SO4 60%, -5°C. 2) H2SO4 30%, 160°C, resa 95%. La bromurazione (Schema 6) del 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (22) con bromo elementare o con N-bromosuccinimmide (NBS) in soluzione di acido acetico ha sempre portato, pur variando i rapporti stechiometrici, ad una miscela di prodotto di partenza e dei prodotti di monobromurazione, 8-bromo-7-idrossi-4metilchinolin-2-one (23), e di dibromurazione, 3,8-dibromo-7-idrossi-4- metilchinolin-2-one (24), impossibili da separare sia per cristallizzazione che per cromatografia. Dallo studio delle miscele di reazione ottenute con differenti rapporti stechiometrici, si è desunto però che l’alogenazione avviene prima in posizione 8. 32 L’utilizzo di NBS in eccesso porta invece al prodotto trialogenato 3,6,8-tribromo7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (25). L’8-bromo-7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (23) è stato ottenuto invece operando la bromurazione con bromo elementare in ammonio idrato al 20% a temperatura ambiente. CH3 CH3 a HO N H HO O Br 23 22 N H O b e c CH3 Br CH3 Br HO Br N H Br d O HO Br 25 N H O 24 Schema 6. Sintesi di bromoderivati 4-metil-7idrossichinolinonici. Condizioni di reazione: a) Br2, NH4OH (20%), T amb., resa 47%. b) Br2, AcOH, 60°C. c) NBS, AcOH, T amb., 1 ora, resa 76%. d) Na2SO3, NaOH, H2O/MeOH (3/1), T amb.. e) Br2, AcOH, 60°C, resa 47%. Il 3,8-dibromo-7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (24) è stato successivamente ottenuto per bromurazione del composto 23, addizionando goccia a goccia bromo diluito in acido acetico fino a scomparsa del prodotto di partenza. E’ stata anche tentata la sintesi del prodotto 24 per monodebromurazione con sodio solfito dal 3,6,8-tribromo-7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (25), preparato dal composto 22 per bromurazione esaustiva con NBS, ma senza ottenere il prodotto desiderato. Il 7-idrossi-8-iodo-4-metilchinolin-2-one (26) (Schema 7) è stato sintetizzato dal composto 22 solubilizzato in ammonio idrato al 20% aggiungendo, goccia a goccia, lo iodio solubilizzato in una soluzione acquosa di potassio ioduro. Dal 7idrossi-8-iodo-4-metilchinolin-2-one (26) è stato quindi sintetizzato il 3-bromo-7- 33 idrossi-8-iodo-4-metilchinolin-2-one (27) per bromurazione in acido acetico glaciale. CH3 CH3 CH3 a HO N H Br b O HO I 22 N H O HO N H I 26 O 27 Schema 7. Sintesi di iododerivati 4-metil-7idrossichinolinonici. Condizioni di reazione: a) I2, NH4OH, T amb., 1 ora, resa 48%. b) Br2, AcOH, 60°C, resa 48%. Il 7-idrossi-4,6-dimetilchinolin-2-one (30) (Schema 8) è stato preparato per diazotazione ed idrolisi dal 7-amino-4,6-dimetilchinolin-2-one (29), ottenuto a sua volta per condensazione di 2,4-diaminotoluene (28) ed acetoacetato di etile a 150°C . CH3 H3C a H2N H3C H2N NH2 28 N H O 29 b CH3 CH3 H3C Br HO Br N H c H3C HO O 31 N H O 30 Schema 8. Sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4,6-dimetilchinolin-2-one (19). Condizioni di reazione: a) Etile acetoacetato, 150°C, 48 ore, resa 46%. b) 1) H2SO4 30%, NaNO2, -5 °C. 2) H2SO4 30%, 160 °C, resa 50%. c) Br2, AcOH, 60°C, 3 ore, resa 72%. La bromurazione del composto 30 in soluzione acetica con bromo elementare in difetto (0.5:1) ed a diverse temperature, porta alla formazione di una miscela di 34 prodotti di monobromurazione e dibromurazione che non è stato possibile separare. Invece, usando un eccesso di bromo, si è ottenuto il 3,8-dibromo-7idrossi-4,6-dimetilchinolin-2-one (31). 5.2.2 SINTESI DI POTENZIALI INIBITORI DI CK2 CON NUCLEO CUMARINICO 5.2.2.1 SOSTITUZIONI NELLE POSIZIONI 6 ED 8 DEL NUCLEO CUMARINICO22 Il prodotto di partenza della sintesi dei composti riportati nello Schema 9 è il 4metilumbelliferone (32) il quale è stato formilato in posizione 8 con urotropina per ottenere il composto 33. Dal formilderivato 33 è stata ottenuta l’ossima 34 che successivamente è stata disidratata con anidride acetica e subito sottoposta ad idrolisi in ambiente acido ottenendo il derivato carbonitrilico 35. Il composto 35 è stato sottoposto a reazione di bromurazione ma senza ottenere il prodotto desiderato 36. Questo è stato invece ottenuto seguendo tre diverse strategie sintetiche: una via ha previsto la bromurazione in posizione 3 del composto 34 per ottenere l’ossima 37 che è stata sottoposta a disidratazione ottenendo il prodotto carbonitrilico 36. Una seconda via ha previsto dapprima la sintesi del derivato cumarinico 38 bromosostituito in posizione 3, successivamente la formilazione in posizione 8 ed il composto 39 così ottenuto è stato sottoposto sia a reazione con idrossilamina per ottenere l’ossima 37 dal quale, come scritto precedentemente, si ottiene il composto 36. Oppure il composto 39 è stato sottoposto direttamente a reazione con idrossilamina con tecnica assistita da microonde per ottenere la formazione dell’intermedio 37 e la sua contemporanea disidratazione a composto 36. E’ stato effettuato un confronto tra sintesi classica e sintesi assistita da microonde nella reazione di formilazione che ha portato ai prodotti 33 e 39. Dopo un opportuno studio di ottimizzazione delle condizioni di reazione si è ottenuto con la metodica assistita dalle microonde un notevole aumento della resa ed una riduzione dei tempi di reazione (Tabella 1). 35 Composto 33 39 METODO CONVENZIONALE Condizioni Tempo Resa HMTA, AcOH, 2 ore 30% riflusso HMTA, AcOH, 2 ore 28% riflusso METODO MW Condizioni Tempo Resa HMTA, AcOH, 15 min 75% 120°C HMTA, AcOH, 15 min 69% 120°C Tabella 1. Confronto sintesi convenzionale vs. sintesi assistita da microonde per i composti 33 e 39. I composti 40 e 41, isomeri 3-bromoderivati con un nitrogruppo rispettivamente in posizione 6 ed 8, sono stati ottenuti sottoponendo a reazione di nitrazione con acido nitrico in acido solforico il 3-bromoderivato 38 e separati mediante cromatografia. Per la sintesi dei due isomeri 44 e 45 si è dapprima sottoposto il composto 32 a reazione di nitrazione con acido nitrico in acido solforico ed i due isomeri 42 e 43 sono stati separati per cromatografia e sottoposti a bromurazione esaustiva con NBS in soluzione di acetonitrile a riflusso. 36 CH3 CH3 Br e CH3 Br HO Br b CH3 HO O NO2 O 44 d HO g CH3 O O NO2 HO O 32 HO O CH3 CH3 O Br HO O CN 35 d O O 36 c e CH3 CH3 Br Br Br c CN CH3 HO O c O g O2N O CH=NOH 37 O 42 HO e f HO O 33 CH3 + 43 O a CH3 O O CHO O2N HO O CH=NOH 34 HO O O a Br b HO O 38 45 CH3 Br O O CHO HO CH=NOH 39 f O CH3 O 37 CH3 Br O2N Br + HO O O 40 Schema 9. Sintesi di derivati cumarinici come inibitori CK2. 37 HO O NO2 O 41 Condizioni di reazione Schema 9: Urotropina, AcOH, riflusso, 2 ore; resa: 33 30%, 39 28%. oppure Urotropina, AcOH, MW, 120°C, 15 min., resa: 33 75%, 39 69%. b) Idrossilammina cloridrato, MeOH, T amb., 2 ore; resa: 34 55%, 37 98%. c) 1) Ac2O, riflusso, 50 min; 2) H2SO4 conc., AcOH, riflusso, 2 ore; resa 35 18%, 36 27%. d) Idrossilammina cloridrato, NMP, MW, 12 min., 140°C, resa 35 81%, 36 68%. e) Br2, AcOH, 60°C, resa: 37 64%, 38 12%. f) HNO3 65%, H2SO4 conc., 0°C, resa: 40 40%, 41 40%, 42 41%, 43 42%. g) NBS, CH3CN, riflusso, 2 ore, 44 95%, 45 87%. a) La 3,8-dibromo-6,7-diidrossi-4-metilcumarina (50) è stata ottenuta per bromurazione esaustiva della 6,7-diidrossi-4-metilcumarina (48) (Schema 10) mentre la 3-bromo-6,7-diidrossi-4-metilcumarina (49) è stata preparata per bromurazione regioselettiva in posizione 3 del nucleo di partenza 48 per trattamento con bromo in soluzione acetica a temperatura ambiente. La diidrossicumarina 48 è stata preparata partendo dall’1,4-benzochinone (46) che per reazione con anidride acetica in acido solforico ha fornito l’1,2,4triacetossibenzene (47) che è stato successivamente sottoposto a condensazione di Pechmann con etile acetoacetato. O CH3 OCOCH3 OCOCH3 a HO b HO 46 O 47 O 48 OCOCH3 c d CH3 CH3 HO HO O O Br HO O HO Br O Br 49 50 Schema 10. Sintesi di bromoderivati della 6,7-diidrossi-4-metilcumarina. Condizioni di reazione: a) Ac2O, H2SO4, 45°C, 30 min., resa 29%. b) Etile acetoacetato, H2SO4 conc., riflusso, 2 ore, resa 40%. c) Br2, AcOH, T amb., 30 min., resa 92%. d) Br2, AcOH, 60°C, 30 min., resa 61%. 38 O Nello Schema 11 è riportata la via sintetica seguita per ottenere la 3-bromo-7,8idrossi-4-metilcumarina (53) e la 3,6-dibromo-7,8-diidrossi-4-metilcumarina (54). La 7,8-diidrossi-4-metilcumarina (52) è stata preparata per condensazione di Pechmann di pirogallolo (51) ed etile acetoacetato. Il composto 52 per lenta aggiunta della quantità stechiometrica di bromo ha fornito il prodotto di monobromurazione in 3, 3-bromo-7,8-diidrossi-4-metilcumarina (53), mentre per bromurazione con eccesso di bromo ha fornito il prodotto di dibromurazione, 3,6dibromo-7,8-diidrossi-4-metilcumarina (54). CH3 Br HO CH3 O OH b 53 a HO OH OH HO O OH 51 O CH3 c 52 O Br Br HO O O OH 54 Schema 11. Sintesi di bromoderivati 7,8-diidrossicumarinici. a) Etile acetoacetato, H2SO4 conc., 0°C, 15 min., resa 59%. b) Br2 ( rapporto molare 1:1), AcOH, 60°C, 10 min., resa 51%. c) Br2 ( rapporto molare 2:1), AcOH, 60°C, 1 ora, resa 52%. 5.2.2.2 SOSTITUZIONI NELLA POSIZIONE 7 DEL NUCLEO CUMARINICO22 La sintesi della 7-amino-3,8-dibromo-4-metilcumarina (60) (Schema 12), analogo della DBC con la sostituzione del gruppo ossidrilico con un gruppo amminico, è stata effettuata partendo dal 3-aminofenolo (55). Per protezione del gruppo aminico con etile cloroformiato è stato ottenuto l’etile (3-idrossifenil)carbammato (56) che è stato condensato con etile acetoacetato in acido solforico ottenendo l’etile (4-metilcumarin-7-il)carbammato (57). Il composto 57 è stato successivamente idrolizzato con acido solforico in soluzione di acido acetico a riflusso ottenendo la 7-amino-4-metilcumarina (58). Il composto 58 è stato infine 39 dibromurato per reazione con bromo elementare in quantità stechiometrica ottenendo la 7-amino-3,8-dibromo-4-metilcumarina (60). Dal composto 58 sono stati anche ottenuti per bromurazione con NBS a temperatura ambiente in acetonitrile il composto 59 e, per bromurazione esaustiva con bromo elementare in eccesso a 60°C, il composto 61. CH3 b a H2N OH EtOOC N H EtOOC OH 55 N H O 56 O 57 c CH3 CH3 Br d H2N O O H2N O O 58 59 e f CH3 H2N O Br CH3 Br Br O H2N Br O Br 60 61 Schema 12. Sintesi di 7-amino-3,8-dibromo-4-metilcumarina (58). Condizioni di reazione: a) Etile cloroformiato, THF, T amb., 1 ora, resa 56%. b) Etile acetoacetato, H2SO4 70%, T amb., 5 ore, resa 85%. c) H2SO4, AcOH, riflusso, 5 ore, resa 83%. d) NBS, CH3CN, T amb., 20 min., resa 66%. e) Br2, AcOH, 60°C, 1 ora, resa 14%. f) Br2, AcOH, 60°C, 3 ore, resa 44%. 40 O Per ottenere il 3,8-dibromo-7-metossi-4-metilcumarina (63), analogo metossilato in posizione 7 del lead compound cumarinico (DBC), si è tentato (Schema 13) dapprima di metilare con iodometano l’ossidrile in posizione 7 del 4metilumbelliferone (32) ottenendo il composto 62 e sottoponendo quest’ultimo a bromurazione con bromo elementare ottenendo però esclusivamente la 3,6dibromo-7-metossi-4-metilcumarina (64) isomero del prodotto desiderato 63. Questo è stato invece ottenuto per metilazione del gruppo ossidrilico della DBC (65), ottenuta per reazione di bromurazione del composto 32. Per reazione di acetilazione del composto 65 si è ottenuto il derivato 7-acetossilato della DBC (66). CH3 CH3 Br Br b H3CO O 64 O H3CO O O 62 CH3 b a CH3 Br 63 HO O 32 O H3CO O O Br c d CH3 CH3 Br HO O O Br Br e H3COCO O Br 65 Schema 13. Sintesi di bromocumarine 7-sostituite. Condizioni di reazione: a) CH3I, acetone, K2CO3, T amb., 3 ore, resa quantitativa. b) Br2, AcOH, 60°C, 2 ore, resa 76%. c) Br2, AcOH, 60°C, 3 ore, resa 48%. e) CH3I, acetone, K2CO3, T amb., resa quantitativa. f) Ac2O, sodio acetato, riflusso, 1 ora, resa 58%. 41 O 66 Il composto 67 (Schema 14), ottenuto facendo reagire la DBC (65) con dimetiltiocarbamoil cloruro, è stato sottoposto a riarrangiamento per fusione ottenendo così l’intermedio 68, il quale è stato sottoposto ad idrolisi in ambiente acido portando alla formazione della 3,8-dibromo-4-metil-7-tiolcumarina (69). CH3 CH3 Br Br a HO O O S (H3C)2NCO Br O O Br 67 65 b CH3 CH3 Br Br c O (H3C)2NCS O O Br HS O Br 68 69 Schema 14. Sintesi di 3,8-dibromo-4-metil-7-tiolcumarina (69). Condizioni di reazione: a) Dimetiltiocarbamoil cloruro, K2CO3, acetone, riflusso, 2 ore, resa 80%. b) Fusione, 10 min., resa quantitativa. c) H2SO4 conc., AcOH, riflusso, 1 ora, resa 79%. 42 O 5.2.2.3 SOSTITUZIONE NELLA POSIZIONE 4 DEL NUCLEO CUMARINICO La 4,7-diidrossicumarina 71 (Schema 15) è stata sintetizzata sottoponendo a reazione di Pechmann con acido malonico la resorcina22 (70). Il prodotto 71 è stato sottoposto a reazione di bromurazione con bromo elementare con diversi rapporti stechiometrici per ottenere i prodotti desiderati: 3-bromo-7-idrossi-4,7diidrossicumarina (72), 3,8-dibromo-7-idrossi-4,7-diidrossicumarina (73), 3,6,8tribromo-7- idrossi-4,7-diidrossicumarina (74); chiaramente la posizione 3 è la prima ad essere bromurata, successivamente si bromura la posizione 8 e per bromurazione esaustiva si bromurano le posizioni 3, 6 ed 8. OH Br 72 HO O b OH O OH Br a HO OH 70 c HO O 71 73 HO O O O Br d OH Br Br 74 HO O Br Schema 15. Sintesi di bromoderivati 4,7-diidrossicumarinici. a) Acido malonico, ZnCl2, POCl3, 75°C, 3 ore, resa 18%. b) Br2 (rapporto molare 1:1), AcOH, 60°C, 3 ore, resa 43%. c) Br2 (rapporto molare 2:1), AcOH, 50°C, 2 ore, resa 40%. d) Br2 (rapporto molare 3:1), AcOH, 60°C, 3 ore, resa 47%. 43 O Per reazione di bromurazione con bromo elementare dell’umbelliferone (75) (Schema 16) in soluzione di acido acetico è stata ottenuta la 3-bromo-7idrossicumarina (76) in quanto la posizione maggiormente attivata per la sostituzione con bromo risulta essere quella vinilica in 3. La 3,6-dibromo-7idrossicumarina (77) e la 3,8-dibromo-7-idrossicumarina (78) sono state ottenute dalla reazione di bromurazione del composto 76 per lenta aggiunta di bromo elementare in acetonitrile fino a scomparsa del prodotto di partenza in quanto la polibromurazione diretta del nucleo di base 75 porta a miscele di reazione con più prodotti difficilmente separabili per cristallizzazione o cromatografia. Il derivato esaustivamente bromurato dell’umbelliferone non è stato preparato in quanto precedentemente già sintetizzato e saggiato su CK2. Br a HO O O HO O 75 O 76 b Br Br Br + HO O O HO O O Br 77 78 Schema 16. Sintesi di bromocumarine non sostituite in posizione 4. Condizioni di reazione: a) Br2, AcOH, 60°C, resa 40%. b) Br2, CH3CN, 60°C, resa: 77 18%, 78 15%. La 4-etil-7-idrossicumarina (79) (Schema 17) è stata preparata dal resorcinolo (70) per condensazione di Pechmann con etile propionilacetato. La 3-bromo-4etil-7-idrossicumarina (80) è stata ottenuta per bromurazione della 4-etil-7idrossicumarina (79). I due isomeri 3,6-dibromo-4-etil-7-idrossicumarina (81) e 3,8-dibromo-4-etil-7-idrossicumarina (82) sono stati ottenuti per bromurazione del composto 79 addizionando molto lentamente bromo elementare diluito fino a scomparsa del prodotto di partenza e separati mediante cromatografia. La lenta addizione di bromo è necessaria per ridurre la contemporanea formazione del 44 prodotto trisostituito 83. La 3,6,8-tribromo-4-etil-7-idrossicumarina (83) è stata sintetizzata a partire dal composto 79 mediante bromurazione esaustiva in acido acetico. CH2CH3 a HO Br b OH HO O 67 O HO O 79 O 80 c d CH2CH3 Br CH2CH3 CH2CH3 Br CH2CH3 Br Br O HO Br + HO O O HO O Br 81 O O Br 82 83 Schema 17. Sintesi di bromoderivati 4-etil-7-idrossicumarinici. Condizioni di reazione: a) Etile propionilacetato, H2SO4, riflusso, 1 ora, resa 90%. b) Br2, AcOH, 60°C, 2 ore, resa 58%. c) Br2, AcOH, 60°C, resa: 81 18%, 82 11%. d) Br2, AcOH, 60°C, 1 ora, resa 89%. La 4-bromometil-7-idrossicumarina (84) (Schema 18) è stata preparata dal resorcinolo (70) per condensazione di Pechmann con 4-bromoacetoacetato di etile, preparato a sua volta per reazione con bromo a temperatura ambiente dell’acetoacetato di etile. La 8-bromo-4-bromometil-7-idrossicumarina (85) è stata sintetizzata per bromurazione del composto 84, per lenta aggiunta di bromo diluito in acetonitrile fino a scomparsa del prodotto di partenza, mantenendo la temperatura a 0-5°C. La 3,6-dibromo-4-bromometil-7-idrossicumarina (86) e la 3,8-dibromo-4-bromometil-7-idrossicumarina (87) sono state ottenute per bromurazione del composto 84 addizionando goccia a goccia bromo elementare diluito in acetonitrile a temperatura ambiente ed i due isomeri sono stati isolati mediante cromatografia su colonna. 45 La 3,6,8-tribromo-4-bromometil-7- idrossicumarina (88) è stata preparata dalla cumarina di partenza 84 per bromurazione esaustiva con bromo elementare in acido acetico. CH2Br CH2Br a HO OH b HO O O HO O O Br 70 84 85 c d CH2Br Br CH2Br Br CH2Br Br Br O HO Br + HO O O HO O Br 86 O O Br 88 87 e e CH2OH HO O Br CH2OH Br Br O HO Br O O Br 89 90 Schema 18. Sintesi di bromo-4-bromometilcumarine e bromo-4-idrossimetilcumarine. Condizioni di reazione: a) 4-Bromoacetacetato di etile, H2SO4, T amb., 1 ora, resa 45%. b) Br2, CH3CN, 0-5°C, resa 24%. c) Br2, CH3CN, T amb., resa: 86 17% , 87 25%. d) Br2, AcOH, 50°C, 2 ore, resa 89%. e) H2O, MW, 150°C, 15 min., resa quantitativa. La 4-clorometil-7-idrossicumarina (91) è stata preparata dal resorcinolo (70) per condensazione di Pechmann con il 4-cloroacetacetato di etile (Schema 19). Per bromurazione del composto 91 con bromo elementare diluito in acetonitrile ed in bagno di ghiaccio è stata ottenuta la 8-bromo-4-clorometil-7-idrossicumarina (92), mentre per reazione di bromurazione a temperatura ambiente ed in soluzione 46 cloroformica del composto 91 si è ottenuta la 6,8-dibromo-4-clorometil-7idrossicumarina (94). CH2OH CH2Cl Br Br HO O HO O O Br Br 95 96 f g CH2Cl CH2Cl a HO OH O b HO 70 O O HO O Br 91 c O 92 e d CH2Cl CH2Cl Br Br HO O O Br HO O O Br 94 93 g CH2OH Br HO O O Br 97 Schema 19. Sintesi di bromo-4-clorometilcumarine e bromo-4-idrossimeticumarine. Condizioni di reazione: a) 4-Cloroacetoacetato di etile, H2SO4, T amb., 1 ora, resa 48%. b) Br2, CH3CN, 0-5°C, resa 39%. c) Br2, CHCl3, T amb., resa 65%. d) Br2, CH3CN, diverse condizioni. e) Br2, CH3CN, 0-5°C. f) NBS, CH3CN, riflusso, 2 ore, resa 92%. g) H2O, MW, 150°C, 15 minuti, resa: 96 quantitativa, 97 quantitativa. 47 Per ottenere il composto 93 dibromurato nelle posizione 3 ed 8 sono state tentate diverse strategie sintetiche: si sono variate sia le condizioni di reazione modificando le temperature ed i tempi di aggiunta del bromo diluito, sia i prodotti di partenza (sono stati impiegati i composti 91 e 92). Si è cercato infatti di favorire la sostituzione del bromo in posizione 3 rispetto alla sostituzione dello stesso in posizione 6, ma nella maggior parte delle reazioni eseguite sono state ottenute miscele di reazione spesso alquanto complesse e le reazioni sono state così abbandonate. Il composto desiderato 93 si forma addizionando molto lentamente una soluzione diluita di bromo (una settimana) ma si è osservata la formazione come sottoprodotto del composto 87 per sostituzione del cloro clorometilenico con un atomo di bromo ed i due prodotti (1H-NMR ed HRMS sono riportati in Figura 20 ed 21) sono risultati non separabili né per cromatografia né per cristallizzazione. La 3,6,8-tribromo-4-clorometil-7-idrossicumarina (95) è stata preparata bromurando esaustivamente il composto 91 con NBS. Figura 20. Spettroscopia 1H-NMR della miscela di 3,8-dibromo-4-clorometil-7-idrossicumarina (93) e 3,8-dibromo-4-bromometil-7-idrossicumarina (87). 48 Mariner Spec /9:9 (T /0.55:0.55) ASC[BP = 410.8, 1176] 410.7720 100 1176.1 412.7720 90 80 366.8232 % Intensity 70 60 50 40 30 364.8386 20 0 350 408.7906 367.0931 367.8140 10 360.8664 370 414.7670 411.7714 414.3585 378.8827 390 410 430 0 450 Mass (m/z) Figura 21. Spettroscopia HMRS in negativo della miscela di 3,8-dibromo-4-clorometil-7idrossicumarina (93) e 3,8-dibromo-4-bromometil-7-idrossicumarina (87). I prodotti 4-idrossimetilici (Schema 18 e Schema 19) 89, 90, 96, 97, sono stati ottenuti dai rispettivi 4-alometilderivati 87, 88, 92, 94, utilizzando la sintesi assistita da microonde che ha consentito, confrontando i dati ottenuti con altri presenti in letteratura23 per composti analoghi, di ridurre notevolmente i tempi di reazione (da 14 ore a circa 15 minuti) e di semplificare il work-up della reazione pur mantenendo paragonabili le rese. Per la preparazione della 7-idrossi-4-metossicumarina (98) (Schema 20) è stato utilizzato come prodotto di partenza la 4,7-diidrossicumarina (71), che è stata sottoposta a reazione di metilazione selettiva24 in posizione 4 per riflusso con metanolo in ambiente acido per acido solforico. La 8-bromo-7-idrossi-4metossicumarina (99) e poi la 3,8-dibromo-7-idrossi-4-metossicumarina (100) sono state ottenute dal composto 98 per lenta addizione di una soluzione diluita di bromo elementare in acido acetico a diverse temperature. 49 OCH3 99 HO O O Br OH b OCH3 OCH3 Br a HO O O c HO 71 O 98 O 100 HO O O Br d OCH3 Br Br 101 HO O O Br Sintesi di bromo-4-metossicumarine. Condizioni di reazione: a) H2SO4, MeOH, riflusso, 3 ore, resa 60%. b) Br2, AcOH, 60°C, 2 ore, resa 19%. c) Br2, AcOH, T amb., resa 23%. d) NBS, CH3CN, T amb., 1 ora, resa 88%. Schema 20. La 3,6,8-tribromo-7-idrossi-4-metossicumarina (101) è stata ottenuta per bromurazione esaustiva del composto 98 con NBS in soluzione di acetonitrile. La struttura del composto 98 è stata confermata mediante NOESY per verificare l’esatta posizione del gruppo metossilico che è risultato essere effettivamente in posizione 4 in quanto si osserva un cross-peak (in rosso) tra il segnale a 3.96 del gruppo metossilico ed il segnale a 5.67 del protone in posizione 3 (Figura 22) ed ulteriormente confermato dai cross-peaks tra il segnale del protone ossidrilico a 10.56 ed i segnali dei protoni in posizione 6 a 6.78 (in blu) ed 8 a 6.69 (in verde) (Figura 23). 50 Figura 22. Spettro NOESY di 7-idrossi-4-metossicumarina (98): cross-peak tra i segnali del metossile in 4 e del protone in 3. Figura 23. Spettro NOESY di 7-idrossi-4-metossicumarina (98): cross-peak tra il segnale dell’ossidrile in 7 ed i segnali dei protoni in 6 (blu) ed 8 (verde). 51 Nello Schema 21 è riportata la via di sintesi seguita per ottenere i bromoderivati della 7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (102). CF3 CF3 Br d HO O O HO Br O Br b 105 103 c d CF3 CF3 OH Br c a HO O HO O 71 O 102 HO O Br f O 104 e CF3 Br CF3 Br HO O Br O f Br HO O O Br 106 105 Sintesi di bromo-4-trifluorometilcumarine. Condizioni di reazione: a) Trifluoroacetoacetato d’etile, TFA, riflusso, 3 ore, resa 56%. b) Br2, AcOH, T amb., 2 ore, resa 30%. c) Br2, AcOH, 60°C., resa 55%. d) Br2, CH3CN, T amb., 1 ora, resa 77%. e) NBS, CH3CN, riflusso, 2 ore, resa 83%. f) Na2SO3, NaOH, acqua/MeOH, T amb., 30 min., resa quantitativa. Schema 21. Il composto 102 è stato ottenuto per condensazione del resorcinolo (70) con trifluoroacetoacetato d’etile e successivamente sottoposto a reazione di bromurazione in acido acetico a temperatura ambiente ottenendo il composto 103 bromurato in posizione 8. Per reazione di bromurazione a temperatura ambiente in soluzione di acetonitrile si ottiene il composto 6,8-dibromo sostituito (105). La 52 3,6,8-tibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (106) è stata ottenuta per bromurazione esaustiva del composto 102 con NBS. La preparazione del composto 104 è stata tentata per lenta bromurazione del composto 103 ma l’ingresso del bromo in posizione 3 non si è ottenuta pur variando temperature e solventi di reazione. L’ottenimento del composto 104 è stato tentato senza successo anche per reazione di eliminazione del bromo in posizione 6 con sodio solfito. Per ottenere il composto 104 si è provata anche la condensazione di Pechmann tra il 2-bromotrifluoroacetoacetato d’etile (108) (Schema 22), preparato per bromurazione del trifluoroacetacetato d’etile (107), ed il 2-bromoresorcinolo25 (110) ma senza successo. Il composto 110 è stato preparato per debromurazione selettiva in posizione 4 e 6, utilizzando Na2SO3 in ambiente acquoso alcalino, del composto 109, che è stato ottenuto per bromurazione esaustiva del resorcinolo (70) (Schema 23). CF3 O O F3C O a F3C O Br b O HO Br 108 107 Schema 22. O O Br O 104 Tentativo di sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (103). Condizioni di reazione: a) 1) NaH, THF, 0°C. 2) Br2, CH2Cl2, T amb., 3 ore, resa 94%. b) 2-Bromoresorcinolo, diverse condizioni. Br Br a HO OH 70 b HO OH Br 109 HO Br OH 110 Schema 23. Sintesi di 2-bromoresorcinolo. Condizioni di reazione: a) Br2, AcOH, 60°C, 4 ore, resa 71%. b) Na2SO3, NaOH, acqua/MeOH, T amb., 15 min., resa 92%. Si è tentato di ottenere il composto 104 seguendo la strategia di sintesi riportata nello Schema 24. La 4-trifluorometil-7-idrossicumarina 102 è stata iodurata in 53 posizione 6 con iodio elementare in soluzione ammoniacale ottenendo il composto 111 il quale è stato sottoposto a reazione di bromurazione per ottenere il composto 112 che non è stato però ottenuto in quanto si ha sostituzione con bromo dello iodio in 6 ed ingresso di bromo nella posizione 8 prima dell’ingresso del bromo sulla posizione 3 del nucleo cumarinico. CF3 CF3 a HO O O I HO O 102 O 111 b b CF3 I HO O CF3 Br Br O HO Br O O Br 112 105 c CF3 Br HO O O Br 104 Schema 24. Tentativo di sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (104). Condizioni di reazione: a) I2, KI, NH4OH, T amb., 1 ora, resa 43%. b) Br2, AcOH, T amb., resa 80%. Per provare a sintetizzare il composto 104 si sono seguite due ulteriori strategie sintetiche (Schema 25). 54 CF3 HO O O 102 a CF3 CF3 O2N + HO O O HO O NO2 113 O 114 e b e CF3 CF3 O2N Br Br O 118 HO Br O HO Br O 115 HO O NO2 CF3 NO2 CF3 H2N H2N O O O 119 c d HO CF3 O Br HO O Br 117 CF3 O 116 Br HO O NH2 O 120 CF3 Br HO O Br Schema 25. O 104 Tentativo di sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (104). Condizioni di reazione: a) HNO3 65%, H2SO4 conc., 0°C, resa: 113 40%, 114 31%. b) Br2, AcOH, 60°C, 1 ora, resa 94%. c) SnCl2, EtOH assoluto, riflusso, 1 ora; d) Na2S2O4, NH4OH 10%, T amb., 1 ora; oppure H2, Pd/C, EtOH, T amb., resa quantitativa. e) Br2, AcOH, 50°C, 2 ore, resa 62%. 55 Per reazione di nitrazione con acido nitrico in acido solforico della 7-idrossi-4trifluorometilcumarina (102) si sono ottenuti i due nitroderivati isomeri 113 ed 114 nitrati rispettivamente nelle posizioni 6 ed 8 che sono stati separati mediante cromatografia su colonna. La 7-idrossi-6-nitro-4-trifluorometilcumarina (113) è stata sottoposta a reazione di bromurazione esaustiva con bromo elementare ottenendo la 3,8-dibromo-7-idrossi-6-nitro-4-trifluorometilcumarina (115). Il composto 115 è stato sottoposto a diversi tentativi di riduzione per ottenere il composto 116 che hanno però portato, usando come riducente cloruro stannoso, alla formazione di una miscela complessa di prodotti, ed utilizzando come agenti riducenti sodio solfito od idrogeno, alla formazione della 6-amino7-idrossi-4trifluorometilcumarina (117). Dalla 7-idrossi-8-nitro-4-trifluorometilcumarina (114) si è cercato di ottenere, seguendo un diverso percorso sintetico il composto 118 per reazione di bromurazione ma non si è ottenuto il prodotto desiderato bensì il prodotto 119 bromurato nella posizione 6. 56 5.3 DATI BIOLOGICI L’attività inibitoria dei composti sintetizzati è stata valutata mediante saggi di inibizione sui rispettivi target enzimatici. Successivamente, con i composti rivelatisi più attivi nei confronti dell’enzima bersaglio, si sono effettuati saggi di citotossicità su alcune linee cellulari tumorali. 5.3.1 NUOVI INIBITORI DELLA TOPOISOMERASI II L’ effetto dei nuovi potenziali inibitori della Topoisomerasi II con nucleo benzo[h]chinazolinico (13, 14) e benzo[f]chinazolinico (18, 19) sull’attività di decatenazione del DNA (plasmide PBR322) ha dimostrato una discreta attività d’inibizione dell’enzima a concentrazioni comprese tra i 10 µM ed i 50 µM mentre il composto di riferimento (m-Amsacrina) inibisce l’enzima ad una concentrazione 8 µM. I composti sono stati successivamente saggiati su alcune linee cellulari tumorali (Tabella 2) e l’attività citotossica è stata determinata mediante il test MTT 26, un test colorimetrico largamente utilizzato in vari protocolli di drug screening per la determinazione dell’attività biologica di nuove sostanze. I dati ottenuti hanno evidenziato una discreta citotossicità del composto 13 nei confronti delle diverse linee cellulari tumorali ed una buona citotossicità dei composti 13, 14, 19 su cellule leucemiche HL60. Il composto 18 non è stato saggiato per problemi di solubilità. 57 IC50 (µM) ± S.D. COMPOSTO 2008 13 MCF7 HL60 LoVo 57.53±5.72 57.66±4.17 33.99±2.36 26.49±2.87 78.34±5.56 >100 14 19 A431 >100 >100 26.92±3.29 57.53±5.72 62.58±5.95 77.74±4.50 62.50±4.15 30.76±4.51 89.31±1.65 Amsacrina 4.31±0.53 5.89±1.20 5.13±0.50 1.05±0.05 4.98±2.56 Ellipticina 1.68±0.68 3.24±1.00 0.94±0.14 2.03±1.04 2.92±1.35 Tabella 2. 5.3.2 Citotossicità in vitro dei nuovi inibitori della Topoisomerasi II. 2008: cellule di adenocarcinoma ovarico. A431: cellule di carcinoma epiteliale umano. MCF7: cellule di carcinoma mammario. HL60: promielociti di leucemia umana. LoVo: cellule di adenocarcinoma del colon umano. NUOVI INIBITORI DELLA PROTEINCHINASI CK2 I dati dei saggi di inibizione sull’enzima isolato CK2 (tutti i dati sono riportati alla fine del capitolo) hanno dimostrato, grazie al confronto con dati presenti in letteratura8 di alcuni composti cumarinici variamente alogenati, che la sostituzione bioisostera NH-O in posizione 1 del nucleo cumarinico non porta a sostanziali variazioni di attività inibitoria nei confronti dell’ enzima e quindi lo scaffold cumarinico e quello chinolinonico sono pressocché equivalenti (Tabella 3). 58 CUMARINA CHINOLINONE IC50 (µM) CH3 HO O CH3 O 0.80 HO I I CH3 N H O O 0.28 HO I CH3 O N H O 0.70 HO Br CH3 N H O HO Br CH3 O N H O Br 1.90 O 0.20 Br HO Br Tabella 3. 1.60 CH3 Br HO O Br 0.10 (DBC) Br Br 0.30 CH3 Br O O CH3 Br HO 1.30 Br I HO O CH3 Br HO IC50 (µM) Br N H O 2.20 Confronto dell’attività inibitoria su CK2 tra i composti chinolinonici sintetizzati ed alcuni analoghi cumarinici. La sostituzione dell’atomo di bromo in posizione 8 della DBC (IC50 0.1 µM) con un gruppo formilico, idrossimminico, carbonitrilico, ossidrilico od un nitrogruppo (composti 36, 37, 39, 53 e 41) o la non sostituzione di questa posizione (composto 38) porta ad una diminuzione dell’attività inibitoria nei confronti di CK2. Anche la sostituzione nei composti chinolinonici sintetizzati dell’atomo di bromo in posizione 8 (23, 24) con un atomo di iodio (26, 27) porta ad un aumento di IC50. I composti con maggiore attività non presentano un sostituente in posizione 6. Infatti i composti sostituiti in posizione 6 della DBC con un gruppo ossidrilico (50) o con un nitrogruppo (45) o i derivati con un bromo (25) od un metile (31) in tale posizione dell’analogo chinolinonico della DBC hanno minore attività 59 inibitoria nei confronti dell’enzima rispetto agli analoghi non sostituiti in posizione 6. Ciò è confermato anche osservando come abbiano un IC50 maggiore i composti non sostituiti in posizione 4 da un gruppo metilico e bromurati in posizione 6 (74, 77, 83, 88, 90, 101) rispetto agli analoghi non bromurati in tale posizione (73, 76, 82, 87, 89, 100). Il mascheramento del gruppo ossidrilico della DBC con un gruppo metossilico (63, IC50> 40.00 µM) od acetossilico (66, IC50= 2.50 µM), o la sostituzione di questo con un gruppo aminico (60, IC50> 40.00 µM) o tiolico (69, IC50= 2.30 µM) porta ad una diminuzione di attività inibitoria nei confronti di CK2, dimostrando quindi come l’ossidrile della DBC sia fondamentale per l’attività inibitoria nei confronti del target enzimatico. L’aumento dei valori di IC50 negli analoghi dei composti 36, 37, 39, 53, 41 87, 89, non bromurati in posizione 3 (rispettivamente i composti 33, 34, 35, 52, 42, 85, 96) dimostrano l’importanza della presenza dell’atomo di bromo in tale posizione. L’attività dei composti variamente sostituiti nella posizione 4 dimostra che l’assenza di sostituenti o la sostituzione del metile della DBC con un gruppo ossidrilico, etilico, alometilico, idrossimetilico o trifluorometilico porta ad una diminuzione di attività. Invece l’attività inibitoria aumenta sostituendo il metile della posizione 4 della DBC con un gruppo metossilico (Tabella 4). 60 4-METIL 4-METOSSI IC50 (µM) OCH3 CH3 HO O O 0.70 HO O CH3 OCH3 Br O O Br 0.10 (DBC) HO Br O Br OCH3 Br Br O O 1.90 Br HO O O 0.26 Br Br Tabella 4. 0.09 O Br CH3 HO 0.19 O Br Br HO IC50 (µM) Confronto dell’attività inibitoria su CK2 tra composti bromocumarinici 4-metil sostituiti e 4-metossi sostituiti. In particolare la 3,8-dibromo-7-idrossi-4-metossicumarina (100) è attualmente la cumarina con miglior attività inibitoria nei confronti di CK2. La DBC (65) ed i bromoderivati sostituiti in posizione 4 con un gruppo metossilico (99, 100, 101) sono stati saggiati sulla linea cellulare HeLa, una linea cellulare umana di adenocarcinoma della cervice uterina. Per la valutazione della vitalità cellulare è stato utilizzato il test dell’MTT utilizzando come riferimento la TBB (4,5,6,7-tetrabromobenzotriazolo). I dati sperimentali (Tabella 5) dimostrano come i composti 100 e 101 abbiano una significativa attività antitumorale nei confronti delle cellule HeLa anche se i valori di IC50 sono superiori a quelli del composto di riferimento. IC50 (µM) ± S.D. HeLa DBC (65) 99 100 101 TBB 57.61±2.18 84.58±3.01 29.97±2.17 21.84±2.14 12.25±2.11 Tabella 5. Citotossicità in vitro dei nuovi inibitori di CK2. Le cellule sono state incubate per 48 ore ed i valori di IC50 sono stati determinati mediante analisi dei probit (test del χ2). 61 5.3.3 SAGGI IN ASSOCIAZIONE Per studiare l’esistenza del sinergismo d’azione tra gli inibitori della Topoisomerasi II e gli inibitori della proteinchinasi CK2 si stanno effettuando al momento di stesura di questo lavoro dei saggi di citotossicità su cellule tumorali utilizzando alcune associazioni costituite da inibitori noti della Topoisomerasi II, quali l’Amsacrina e l’Ellipticina, e da nuovi inibitori della proteinchinasi CK2, quali i composti 100, e 101. 62 DATI BIOLOGICI SU CK2 DEI COMPOSTI SINTETIZZATI R4 R6 R3 R7 X O R8 COMPOSTO X R3 R4 R6 R7 R8 IC50 (µM) 23 NH H CH3 H OH Br 1.60 24 NH Br CH3 H OH Br 0.20 25 NH Br CH3 Br OH Br 2.20 26 NH H CH3 H OH I 1.30 27 NH Br CH3 H OH I 0.30 31 NH Br CH3 CH3 OH Br 8.30 33 O H CH3 H OH CHO >40.00 34 O H CH3 H OH CHNOH 20.00 35 O H CH3 H OH CN 4.20 36 O Br CH3 H OH CN 1.90 37 O Br CH3 H OH CHNOH 2.50 38 O Br CH3 H OH H 28.50 39 O Br CH3 H OH CHO 3.30 40 O Br CH3 NO2 OH H 3.30 41 O Br CH3 H OH NO2 4.00 42 O H CH3 H OH NO2 4.00 43 O H CH3 NO2 OH H 30.00 63 COMPOSTO X R3 R4 R6 R7 R8 IC50 (µM) 44 O Br CH3 Br OH NO2 4.00 45 O Br CH3 NO2 OH Br 4.00 48 O H CH3 OH OH H >40.00 49 O Br CH3 OH OH H 31.00 50 O Br CH3 OH OH Br 2.00 52 O H CH3 H OH OH >40.00 53 O Br CH3 H OH OH 10.50 54 O Br CH3 Br OH OH 3.60 58 O H CH3 H NH2 H >40.00 59 O Br CH3 H NH2 H >40.00 60 O Br CH3 H NH2 Br >40.00 61 O Br CH3 Br NH2 Br >40.00 63 O Br CH3 H OCH3 Br >40.00 64 O Br CH3 Br OCH3 H >40.00 66 O Br CH3 H OCOCH3 Br 2.50 69 O Br CH3 H SH Br 2.30 72 O Br OH H OH H 39.00 73 O Br OH H OH Br 28.00 74 O Br OH Br OH Br >40.00 76 O Br H H OH H 28.50 77 O Br H Br OH H 29.30 78 O Br H H OH Br 0.28 80 O Br CH2CH3 H OH H 20.90 81 O Br CH2CH3 Br OH H 6.30 82 O Br CH2CH3 H OH Br 0.37 64 COMPOSTO X R3 R4 R6 R7 R8 IC50 (µM) 83 O Br CH2CH3 Br OH Br 1.40 85 O H CH2Br H OH Br 3.00 86 O Br CH2Br Br OH H 1.30 87 O Br CH2Br H OH Br 1.20 88 O Br CH2Br Br OH Br 2.00 89 O Br CH2OH H OH Br 1.60 90 O Br CH2OH Br OH Br 3.90 92 O H CH2Cl H OH Br 1.80 94 O H CH2Cl Br OH Br 3.30 95 O Br CH2Cl Br OH Br 0.36 96 O H CH2OH H OH Br 3.00 97 O H CH2OH Br OH Br 19.70 99 O H OCH3 H OH Br 0.19 100 O Br OCH3 H OH Br 0.09 101 O Br OCH3 Br OH Br 0.26 103 O H CF3 H OH Br 0.37 105 O H CF3 Br OH Br 1.00 106 O Br CF3 Br OH Br 0.34 111 O H CF3 I OH H 2.90 113 O H CF3 NO2 OH H 36.40 114 O H CF3 H OH NO2 26.30 115 O Br CF3 NO2 OH Br 2.76 119 O H CF3 Br OH NO2 22.70 65 66 6. PARTE SPERIMENTALE 6.1 MATERIALI I prodotti ed i reagenti impiegati (Acros ed Aldrich) sono stati utilizzati come tali, senza purificazioni. La purezza dei solventi organici (Carlo Erba e Lab Scan) è di grado analitico. I solventi deuterati utilizzati per NMR (Aldrich) presentano grado di purezza isotopica minimo 99.5%. La cromatografia su strato sottile è stata effettuata su lastre al gel di silice 60 F254 (0.2 mm, Merck), eluendo come indicato volta per volta. La cromatografia su colonna è stata eseguita utilizzando gel di silice 60 (0.0630.100 mm, Merck), eluendo con i solventi di volta in volta indicati. 6.2 STRUMENTAZIONE I punti di fusione sono stati determinati in capillare aperto, utilizzando un apparecchio per punto di fusione Gallenkamp MFB-595-010M. Gli spettri 1H-NMR e 13C-NMR sono stati eseguiti con spettrometro Bruker 300AMX, utilizzando TMS come standard interno (δ = 0) ed i solventi deuterati di volta in volta indicati; i valori di assorbimento sono espressi in δ e le costanti in Hz. Gli spettri di massa sono stati realizzati su spettrometro Applied Biosystem Mariner System 5220 per iniezione diretta del campione. Le analisi elementari sono state realizzate su analizzatore Perkin Elmer 2400. I valori delle analisi elementari degli intermedi e dei prodotti finali rientrano entro lo 0.3% del valore teorico. Le sintesi tramite microonde sono state effettuate con reattore monomodale selftuning Discover CEM. 67 6.3 METODI 6.3.1 SINTESI DI NUOVI INIBITORI DELLA TOPOISOMERASI II 6.3.1.1 SINTESI DI N-(4-AMINOFENIL)-METANSOLFONAMIDE Sintesi di N-(4-metansolfonilaminofenil)-acetamide NHCOCH3 NHCOCH3 NH2 NHSO2CH3 Ad una soluzione di N-(4-aminofenil)-acetamide (10.0 g, 66.6 mmoli) in CH2Cl2 (234 ml) in atmosfera di azoto è stata aggiunta piridina (19.3 ml, 238.3 mmoli) raffreddata a 5°C. Alla soluzione è stato aggiunto metansolfonilcloruro (18.5 ml, 238.3 mmoli), goccia a goccia in 30 minuti, mantenendo la temperatura al di sotto di 15°C. La miscela è stata mantenuta sotto agitazione a temperatura ambiente per una notte, quindi concentrata a secchezza. Il residuo semisolido ottenuto è stato ripreso con acqua (120 ml) e lasciato per 30 minuti sotto agitazione. Il solido è stato raccolto per filtrazione e lavato con acqua (40 ml), ottenendo l’N-(4metansolfonilaminofenil)-acetamide (12.8 g, resa 84%), con p.f. 205°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 9.90 (s all., 1 H, -NHSO2CH3) 9.48 (s all., 1 H, -NHCOCH3) 7.51 (d, J=8.9, 2 H, 3-H e 5-H) 7.12 (d, J=8.9, 2 H, 2-H e 6-H) 2.91 (s, 3 H, -NHSO2CH3) 2.01 (s, 3 H, -NHCOCH3) 68 Sintesi di N-(4-aminofenil)-metansolfonamide NHCOCH3 NH2 NHSO2CH3 NHSO2CH3 Una miscela di N-(4-metansolfonilaminofenil)-acetamide (12.5 g, 54.7 mmoli), EtOH 96% (50 ml), acqua (14 ml) ed HCl conc. (16 ml) è stata riscaldata a riflusso per 4 ore, poi portata a temperatura ambiente. La miscela è stata raffreddata a 10°C, mantenuta sotto agitazione per 45 minuti e filtrata. Il solido ottenuto è stato lavato con 2-propanolo (15 ml) e ripreso con acqua (80 ml). La soluzione è stata portata a pH 8 con NH4OH conc., trattata con Na2S2O4 (110 mg) e mantenuta in agitazione per tutta la notte. Il solido ottenuto per filtrazione è stato lavato con acqua (30 ml), ottenendo l’N-(4-aminofenil)-metansolfonamide (2.7 g, resa 26%), con p.f. 125°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 8.89 (s all., 1 H, -NHSO2CH3) 6.88 (d, J=8.7, 2 H, 2-H e 6-H) 6.51 (d, J=8.7, 2 H, 3-H e 5-H) 5.00 (s all., 2 H, -NH2) 2.79 (s, 3 H, -NHSO2CH3) 69 6.3.1.2 SINTESI DI N-(4-AMINO-3-METOSSIFENIL)- METANSOLFONAMIDE Sintesi di N-(2-metossi-4-nitrofenil)-acetamide NH2 NHCOCH3 H3CO H3CO NO2 NO2 Ad una soluzione di 2-metossi-4-nitroanilina (10.0 g, 59.5 mmoli) e AcOH (56 ml) raffreddata a 10°C è stata aggiunta Ac2O (6.2 ml) e la soluzione è stata termostatata a 80°C per 1 ora (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Dopo raffreddamento il precipitato formatosi è stato filtrato e lavato con acqua (3 x 60 ml), ottenendo l’N-(2-metossi-4-nitrofenil)-acetamide (11.6 g, resa 93%), con p.f. 162°C. 1 H-NMR (CDCl3) 8.57 (d, J=9.0, 1 H, 6-H) 7.92 (dd, J=2.4, J=9.0, 1 H, 5-H) 7.75 (d, J=2.4, 1 H, 3-H) 4.00 (s, 3 H, -OCH3) 2.26 (s, 3 H, -NHCOCH3) 70 Sintesi di N-(4-amino-2-metossifenil)-acetamide NHCOCH3 NHCOCH3 H3CO H3CO NO2 NH2 Ad una sospensione di Pd/C (300 mg) in EtOAc (50 ml) saturata con H2 è stata aggiunta una soluzione di N-(2-metossi-4-nitrofenil)acetamide (11.6 g, 55.1 mmoli) in EtOAc (600 ml). La miscela di reazione è stata mantenuta in agitazione sotto leggera pressione di H2 per 8 ore (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Il catalizzatore è stato eliminato per filtrazione e il filtrato è stato concentrato a secchezza, ottenendo l’N-(4-amino-2-metossifenil)-acetamide (9.8 g, resa 98%), con p.f. 127°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 8.71 (s, 1 H, -NHCOCH3) 7.26 (d, J=8.4, 1 H, 6-H) 6.24 (d, J=2.3, 1 H, 3-H) 6.07 (dd, J=2.3, J=8.4, 1 H, 5-H) 4.93 (s, 2 H, -NH2) 3.69 (s, 3 H, -OCH3) 1.96 (s, 3 H, -NHCOCH3) 71 Sintesi di N-[2-metossi-4-(metansolfonil)-aminofenil]-acetamide NHCOCH3 NHCOCH3 H3CO H3CO NH2 NHSO2CH3 Ad una miscela di N-(4-amino-2-metossifenil)-acetamide (9.7 g, 53.8 mmoli), CH2Cl2 (180 ml) e piridina (11.3 ml, 138.8 mmoli) raffreddata a 5°C sotto azoto è stato aggiunto metansolfonilcloruro (10.7 ml, 138.8 mmoli), goccia a goccia in 30 minuti, mantenendo la temperatura al di sotto di 15°C. La miscela è stata mantenuta sotto agitazione a temperatura ambiente per 3 ore, quindi concentrata a secchezza. Il residuo semisolido ottenuto è stato ripreso con acqua (400 ml) e mantenuto sotto agitazione per 30 minuti. Il solido ottenuto per filtrazione è stato lavato con acqua (50 ml), ottenendo la N-[2-metossi-4-(metansolfonil)aminofenil]-acetamide (10.3 g, resa 74%), con p.f. 146°C. 1 H-NMR (CDCl3) 8.32 (d, J=8.6, 1 H, 6-H) 7.68 (s all., 1 H, -NHSO2CH3) 6.95 (d, J=2.3, 1 H, 3-H) 6.70 (dd, J=2.3, J=8.6, 1 H, 5-H) 6.40 (s all., 1 H, -NHCOCH3) 3.90 (s, 3 H, -OCH3) 2.97 (s, 3 H, -NHSO2CH3) 2.21 (s, 3 H, NHCOCH3) 72 Sintesi di N-(4-amino-3-metossifenil)-metansolfonamide NHCOCH3 NH2 H3CO H3CO NHSO2CH3 NHSO2CH3 Una miscela di N-[2-metossi-4-(metansolfonil)-aminofenil]-acetamide (10.3 g, 39.7 mmoli), EtOH 96% (35 ml), acqua (10 ml) e HCl concentrato (12 ml) è stata riscaldata a riflusso per 4 ore, poi portata a temperatura ambiente durante la notte. La miscela è stata raffreddata a 10°C, mantenuta sotto agitazione per 45 minuti e filtrata. Il solido ottenuto è stato filtrato e lavato con 2-propanolo (10 ml) e ripreso con acqua (100 ml). La soluzione acida ottenuta è stata portata a pH 8 con NH4OH conc., trattata con Na2S2O4 (78 mg) e mantenuta sotto agitazione per 4 ore, quindi filtrata. Il residuo solido ottenuto è stato lavato con acqua (80 ml), ottenendo l’N-(4-amino-3-metossifenil)-metansolfonamide (4.8 g, resa 56%), con p.f. 153°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 8.97 (s, 1 H, -NHSO2CH3) 6.69 (s, 1 H, 3-H) 6.57 (m, 2 H, 5-H e 6-H) 4.64 (s, 2 H, -NH2) 3.73 (s, 3 H, -OCH3) 2.83 (s, 3 H, -NHSO2CH3) 73 6.3.1.3 SINTESI DI N-[4-(BENZO[h]CHINAZOLIN-6- ILAMINO)FENIL]METANSOLFONAMIDI Sintesi di etile (4-bromonaftalen-1-il)carbammato O Et NH2 Br O NH Br Ad una soluzione di 4-bromo-1-naftilamina (7.1 g, 32.0 mmoli) in THF anidro (300 ml) e TEA (4.5 ml, 32.0 mmoli) è stato aggiunto etile cloroformiato (12.3 ml, 127.9 mmoli). La miscela è stata lasciata sotto agitazione a riflusso per un’ora (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Il cloridrato di TEA formatosi è stato allontanato per filtrazione ed il filtrato è stato concentrato a secchezza. Il residuo solido così ottenuto è stato ripreso con EtOAc e filtrato a caldo. Il filtrato è stato concentrato a secchezza, ottenendo l’etile (4-bromonaftalen-1-il)carbammato quantitativa), con p.f. 143°C. 1 H-NMR (CDCl3) 8.28 (dd, J=4.2, J=2.1, 1 H, 5-H o 8-H) 7.88 (dd, J=4.2, J=2.1, 1 H, 5-H o 8-H) 7.77 (s, 2 H, 2-H e 3-H) 7.65-7.55 (m, 2 H, 6-H e 7-H) 6.90 (s all., 1 H, -NH-) 4.28 (q, J=7.1, 2 H, -COOCH2CH3) 1.35 (t, J=7.1, 3 H, -COOCH2CH3) 74 (resa Sintesi di etile 6-bromo-2H-benzo[h]chinazolin-1-carbossilato O O Et Et O NH Br O N N Br Una soluzione di etile (4-bromonaftalen-1-il)carbammato (4.9 g, 16.7 mmoli) e urotropina (16.4 g, 116.7 mmoli) in TFA (100 ml) è stata posta a riflusso per un’ora (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata raffreddata e versata in una soluzione di HCl 4M (800 ml), ottenendo la precipitazione delle impurezze allontanate per filtrazione. La soluzione limpida è stata concentrata a secchezza e il residuo solido costituito dal cloridrato dell’etile 6-bromo-2Hbenzo[h]chinazolin-1-carbossilato è stato utilizzato per la reazione successiva senza ulteriori purificazioni. 1 H-NMR (D2O) 8.38 (t, J=1.9, 1 H, 4-H) 8.18 (dd, J=8.0, J=1.4, 1 H, 7-H o 10-H) 7.88 (dd, J=8.0, J=1.4, 1 H, 7-H o 10-H) 7.84 (s, 1 H, 5-H) 7.64 (td, J=8.0, J=1.4, 1 H, 8-H o 9-H) 7.56 (td, J=8.0, J=1.4, 1 H, 8-H o 9-H) 6.15 (d, J=13.9, 1 H, 2a-H) 4.43 (d, J=13.9, 1 H, 2b-H) 4.08 (q, J=7.1, 2 H, -COOCH2CH3) 1.03 (t, J=7.1, 3 H, -COOCH2CH3) 75 Sintesi di 6-bromobenzo[h]chinazolina O Et O N N N Br N Br Il cloridrato dell’etile 6-bromo-2H-benzo[h]chinazolin-1-carbossilato ottenuto dalla precedente reazione è stato disciolto in una soluzione di KOH 10% in H2O/EtOH 1:1 (500 ml). Alla miscela (pH ≥ 10) è stato aggiunto K3Fe(CN)6 (40.0 g, 121.5 mmoli) e la miscela è stata posta a riflusso per 4 ore (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata raffreddata, versata in acqua ed estratta a fondo con toluene. Il residuo solido ottenuto per concentrazione a secchezza della fase organica è stato ripreso con la minima quantità di EtOH e versato in H2O, con formazione di un abbondante precipitato. Il precipitato è stato filtrato e lavato con H2O, ottenendo così la 6-bromobenzo[h]chinazolina (1.0 g, resa 23% rispetto alla quantità di etile (4-bromonaftalen-1-il)carbammato di partenza) con p.f. 115°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 9.58 (s, 1 H, 4-H) 9.52 (s, 1 H, 2-H) 9.26 (d, J=7.7, 1 H, 7-H o 10-H) 8.50 (s, 1 H, 5-H) 8.36 (d, J=7.7, 1 H, 7-H o 10-H) 8.07 (t, J=7.7, 1 H, 8-H o 9-H) 7.97 (t, J=7.7, 1 H, 8-H o 9-H) 76 Sintesi di N-[4-(benzo[h]chinazolin-6-ilamino)fenil]metansolfonamide N N N N NH2 NH Br NHSO2CH3 H3CO2SHN METODO A Una sospensione di 6-bromobenzo[h]chinazolina (0.30 g, 1.0 mmoli) e N-(4aminofenil)metansolfonamide (0.20 g, 1.3 mmoli) in DMF anidra (5 ml) è stata lasciata a riflusso in atmosfera di azoto per 3 ore (TLC: EtOAc/CE, 70/30) senza ottenere formazione di alcun prodotto, quindi la reazione è stata abbandonata. METODO B Una sospensione di 6-bromobenzo[h]chinazolina (0.30 g, 1.0 mmoli) e N-(4aminofenil)metansolfonamide (0.20 g, 1.3 mmoli) in DMF anidra (5 ml) è stata irradiata con microonde a 100 W, raggiungendo la temperatura di 150°C in 2 minuti. La potenza di 100 W è stata mantenuta per 10 minuti (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10) senza ottenere formazione di alcun prodotto, quindi la reazione è stata abbandonata. METODO C Ad una sospensione di 6-bromobenzo[h]chinazolina (0.30 g, 1.0 mmoli) e N-(4aminofenil)metansolfonamide (0.20 g, 1.3 mmoli) in DMF anidra (5 ml) sono stati aggiunti Pd(OAc)2 (10 mg, 0.03 mmoli), BINAP (30 mg, 0.04 mmoli) e Cs2CO3 (0.50 g, 1.5 mmoli). La sospensione è stata irradiata con microonde a 100 W, raggiungendo la temperatura di 160°C in 2 minuti. La potenza di 100 W è stata mantenuta per 10 minuti (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Dopo raffreddamento, la miscela di reazione è stata ripresa con EtOH (20 ml) e il precipitato formatosi è stato allontanato per filtrazione. La soluzione limpida è stata versata in H2O (100 77 ml), con formazione di abbondante precipitato. Il precipitato è stato filtrato e digerito in toluene (50 ml) a riflusso per 1 ora. La sospensione è stata raffreddata, il precipitato è stato filtrato e lavato con toluene, ottenendo la N-[4(benzo[h]chinazolin-6-ilamino)fenil]metansolfonamide (0.16 g, resa 45%) con p.f. 265°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 9.31 (s, 1 H, 4’-H) 9.24-9.21 (m, 2 H, 2’-H e 7’-H o 10’-H 8.54 (s all., 1 H, -NHSO2CH3) 8.50 (d, J=8.0, 1 H, 7’-H o 10’-H) 7.98-7.87 (m, 2 H, 8’-H e 9’-H) 7.32-7.23 (m, 4 H, 2-H, 3-H, 5-H e 6-H) 2.98 (s, 3 H, -NHSO2CH3) 13 C-NMR (DMSO-d6) 156.57, 152.52, 145.08, 140.49, 139.35, 132.15, 130.09, 129.97, 129.49, 127.81, 124.36, 124.25, 122.72, 122.37, 121.34, 101.86, 38.82. HRMS (ESI-TOF) per C19H17N4O2S (M+ +1) (M+) +1 365.1067 (calcolato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 62.62%, H 4.43%, N 15.37%, S 8.80% Trovato: C 62.59%, H 4.45%, N 15.32%, S 8.77% 78 365.0962 (trovato) Sintesi di N-[4-(benzo[h]chinazolin-6-ilamino)-3-metossifenil]metansolfonamide N N N N NH2 OCH3 NH NHSO2CH3 Br H3CO2SHN OCH3 Ad una sospensione di 6-bromobenzo[h]chinazolina (0.26 g, 1.0 mmoli) e N-(4amino-3-metossifenil)metansolfonamide (0.32 g, 1.5 mmoli) in DMF anidra (5 ml) sono stati aggiunti Pd(OAc)2 (2 mg, 0.01 mmoli), BINAP (25 mg, 0.04 mmoli) e Cs2CO3 (0.49 g, 1.5 mmoli). La sospensione è stata irradiata con microonde a 150 W, raggiungendo la temperatura di 160 °C in 2 minuti. La potenza di 150 W è stata mantenuta per 10 minuti (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Dopo raffreddamento la miscela di reazione è stata ripresa con EtOH (20 ml) e il precipitato formatosi è stato eliminato per filtrazione. La soluzione limpida è stata versata in H2O (100 ml) e alla soluzione acquosa è stato aggiunto CHCl3, con formazione di abbondante precipitato. Il precipitato è stato filtrato e digerito in toluene (50 ml) a riflusso per 1 ora. La sospensione è stata raffreddata, il precipitato è stato filtrato e lavato con toluene, ottenendo la N-[4(benzo[h]chinazolin-6-ilamino)-3-metossifenil]metansolfonamide (0.24 g, resa 62%), con p.f. 260°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 9.22-9.17 (m, 3 H, 2’-H, 4’-H e 7’-H o 10’-H) 8.53 (d, J=8.0, 7’-H o 10’-H) 7.97-7.85 (m, 3 H, 8’-H, 9’-H e -NHSO2CH3) 7.25 (d, J=8.5, 1 H, 5-H) 7.03 (d, J=2.1, 1 H, 2-H) 6.89 (dd, J=8.5, J=2.1, 1 H, 6-H) 6.74 (s, 1 H, 5’-H) 79 3.29 (s, 3 H, -OCH3) 3.05 (s, 3 H, -NHSO2CH3) 13 C-NMR (DMSO-d6) 156.22, 153.44, 151.98, 144.60, 141.59, 135.52, 129.88, 128.84, 127.57, 126.39, 125.61, 124.55, 124.38, 122.59, 112.51, 104.94, 100.00, 55.40, 39.02. HRMS (ESI-TOF) per C20H19N4O3S (M+ +1) (M+) +1 395.1172 (calcolato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 60.90%, H 4.60%, N 14.20%, S 8.13% Trovato: C 60.92%, H 4.57%, N 14.23%, S 8.11% 80 395.1331 (trovato) 6.3.1.4 SINTESI DI N-[4-(BENZO[f]CHINAZOLIN-6- ILAMINO)FENIL]METANSOLFONAMIDI Sintesi di etile (4-bromonaftalen-2-il)carbammato H N NH2 O Et O Br Br Ad una soluzione di 4-bromo-2-naftilammina (5.3 g, 23.8 mmoli) in THF anidro (200 ml) e TEA (6.6 ml, 47.6 mmoli) è stato aggiunto etile cloroformiato (4.6 ml, 47.6 mmoli). La miscela è stata lasciata sotto agitazione a temperatura ambiente per un’ora (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Il cloridrato di TEA formatosi è stato allontanato per filtrazione e il filtrato è stato concentrato a secchezza. Il residuo solido è stato ripreso con EtOAc e filtrato a caldo. Il filtrato è stato concentrato a secchezza, ottenendo l’etile (4-bromonaftalen-2-il)carbammato quantitativa), di consistenza oleosa. 1 H-NMR (DMSO-d6) 9.98 (s, 1 H, -NH-) 8.09 (d, J=1.3, 1 H, 1-H o 3-H) 8.02-7.98 (m, 2 H, 1-H o 3-H e 5-H o 8-H) 7.86-7.83 (m, 1 H, 5-H o 8-H) 7.58-7.50 (m, 2 H, 6-H e 7-H) 4.18 (q, J=7.1, 2 H, -COOCH2CH3) 1.27 (t, J=7.1, 3 H, -COOCH2CH3) 81 (resa Sintesi di etile 6-bromo-3H-benzo[f]chinazolin-4-carbossilato N H N O Et N O O Et O Br Br Una soluzione di etile (4-bromonaftalen-2-il)carbammato (7.0 g, 23.8 mmoli) e urotropina (23.4 g, 166.7 mmoli) in TFA (150 ml) è stata riscaldata a riflusso per un’ora (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata raffreddata e versata in una soluzione di HCl 4M (800 ml), ottenendo la precipitazione delle impurezze allontanate per filtrazione. La soluzione limpida è stata concentrata a secchezza e il residuo solido costituito dal cloridrato dell’etile 6-bromo-3Hbenzo[f]chinazolin-4-carbossilato è stato utilizzato per la reazione successiva senza ulteriori purificazioni. 82 Sintesi di 6-bromobenzo[f]chinazolina N N N O N Et O Br Br Il cloridrato dell’etile 6-bromo-3H-benzo[f]chinazolin-4-carbossilato ottenuto dalla precedente reazione è stato disciolto in una soluzione di KOH 10% in H2O/EtOH 1:1 (700 ml). Alla miscela (pH ≥ 10) è stato aggiunto K3Fe(CN)6 (50.0 g, 151.9 mmoli) e la miscela è stata posta a riflusso fino a scomparsa del prodotto di partenza (4 ore) (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata raffreddata, versata in acqua, ed estratta a fondo con toluene. Il residuo solido ottenuto per concentrazione a secchezza della fase organica è stato ripreso con la minima quantità di EtOH e versato in H2O, con formazione di un abbondante precipitato. Il precipitato è stato filtrato e lavato con H2O, ottenendo così la 6bromobenzo[f]chinazolina (1.0 g, resa 16% calcolata rispetto alla quantità di etile (4-bromonaftalen-2-il)carbammato di partenza) con p.f. 147°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 10.43 (s, 1 H, 1-H) 9.44 (s, 1 H, 3-H) 9.12-9.13 (m, 1 H, 10-H) 8.42-8.39 (m, 1 H, 7-H) 8.34 (s, 1 H, 5-H) 7.98-7.95 (m, 2 H, 8-H e 9-H) 83 Sintesi di N-[4-(benzo[f]chinazolin-6-ilamino)fenil]metansolfonamide N N NH2 N N NH NHSO2CH3 Br H3CO2SHN Ad una sospensione di 6-bromobenzo[f]chinazolina (0.26 g, 1.0 mmoli) e N-(4aminofenil)metansolfonamide (0.28 g, 1.5 mmoli) in DMF anidra (5 ml) sono stati aggiunti Pd(OAc)2 (2 mg, 0.01 mmoli), BINAP (25 mg, 0.04 mmoli) e Cs2CO3 (0.49 g, 1.5 mmoli). La sospensione è stata irradiata con microonde a 150 W, raggiungendo la temperatura di 150 °C in 2 minuti. La potenza di 150 W è stata mantenuta per 10 minuti (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Dopo raffreddamento, la miscela di reazione è stata ripresa con EtOH (20 ml) ed il precipitato formatosi è stato eliminato per filtrazione. La soluzione è stata concentrata a secchezza e il residuo solido è stato ripreso con acetone (200 ml), eliminando il precipitato rimasto indisciolto per filtrazione. Il residuo ottenuto per concentrazione a secchezza della soluzione è stato digerito in toluene (50 ml) a riflusso per 1 ora. La sospensione è stata raffreddata e il precipitato è stato filtrato e lavato con toluene, ottenendo la N-[4-(benzo[f]chinazolin-6- ilamino)fenil]metansolfonamide (0.28 g, resa 28%), con p.f. 295°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 9.86 (s, 1 H, 1’-H) 8.95 (s, 1 H, 3’-H) 8.93 (d, J=7.8, 1 H, 7’-H o 10’-H) 8,59 (d, J=7.8, 1 H, 7’-H o 10’-H) 7.85-7.76 (m, 2 H, 8’-H e 9’-H) 7.03-6.91 (m, 4 H, 2-H, 3-H, 5-H e 6-H) 6.74 (s, 1 H, 5’-H) 84 2.59 (s, 3 H, NHSO2CH3) 13 C-NMR (DMSO-d6) 156.14, 152.60, 152.48, 147.61, 136.97, 134.37, 129.37, 128.74, 127.77, 124.94, 124.27, 123.07, 122.73, 121.56, 116.88, 101.47, 39.05. HRMS (ESI-TOF) per C19H17N4O2S (M+ +1) (M+) +1 365.1067 (calcolato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 62.62%, H 4.43%, N 15.37%, S 8.80% Trovato: C 62.57%, H 4.44%, N 15.38%, S 8.82% 85 365.1105 (trovato) Sintesi di N-[4-(benzo[f]chinazolin-6-ilamino)-3-metossifenil]metansolfonamide N N NH2 N OCH3 N NH NHSO2CH3 Br H3CO2SHN OCH3 Ad una sospensione di 6-bromobenzo[f]chinazolina (0.26 g, 1.0 mmoli) e N-(4amino-3-metossifenil)metansolfonamide (0.32 g, 1.5 mmoli) in DMF anidra (5 ml) sono stati aggiunti Pd(OAc)2 (2 mg, 0.01 mmoli), BINAP (25 mg, 0.04 mmoli) e Cs2CO3 (0.49 g, 1.5 mmoli). La sospensione è stata irradiata con microonde a 150 W, raggiungendo la temperatura di 160 °C in 2 minuti. La potenza di 150 W è stata mantenuta per 10 minuti (TLC: CHCl3/MeOH, 9/1). Dopo raffreddamento, la miscela di reazione è stata ripresa con EtOH (20 ml) e la soluzione limpida è stata concentrata a secchezza. Il residuo solido è stato ripreso con acetone (200 ml), eliminando il precipitato rimasto indisciolto per filtrazione. Il residuo ottenuto per concentrazione a secchezza della soluzione è stato digerito prima in toluene/EtOH (95/05, 50 ml) a riflusso per 1 ora e successivamente in H2O (20 ml) a riflusso per 1 ora. La sospensione è stata raffreddata, il precipitato è stato filtrato e lavato con H2O, ottenendo la N-[4-(benzo[f]chinazolin-6ilamino)-3-metossifenil]metansolfonamide (0.05 g, resa 12%), con p.f. 266°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 9.93 (s, 1 H, 1’-H) 8.99-8.95 (m, 2 H, 3’-H e 7’-H o 10’-H) 8.60 (d, J=8.4, 1 H, 7’-H o 10’-H) 8.53 (s all, 1 H, -NHSO2CH3) 7.88-7.79 (m, 2 H, 8’-H e 9’-H) 7.30 (d, J=8.4, 1 H, 5-H) 7.04 (d, J=1.9, 1 H, 2-H) 86 6.93 (dd, J=8.4, J=1.9, 1 H, 6-H) 6.41 (s, 1 H, 5’-H) 3.73 (s, 3 H, OCH3) 3.06 (s, 3 H, -NHSO2CH3) 13 C-NMR (DMSO-d6) 156.06, 154.81, 152.71, 152.30, 148.48, 137.35, 129.20, 128.52, 128.37, 127.69, 124.43, 124.14, 123.03, 122.70, 116.37, 111.85, 104.32, 100.50, 55.38. HRMS (ESI-TOF) per C20H19N4O3S (M+ +1) (M+) +1 395.1172 (calcolato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 60.90%, H 4.60%, N 14.20%, S 8.13% Trovato: C 60.94%, H 4.63%, N 14.18%, S 8.11% 87 395.1161 (trovato) 6.3.2 SINTESI DI NUOVI INIBITORI CHINOLINONICI DI CK 2 6.3.2.1 ALOGENAZIONE DI 7-IDROSSI-4-METILCHINOLIN-2-ONE Sintesi di 7-amino-4-metilchinolin-2-one CH3 H2N NH2 H2N N H O Una miscela di 1,3-fenilendiamina (20.0 g, 185.0 mmoli) ed etile acetoacetato (23.6 ml, 185.0 mmoli) è stata termostatata a 150°C fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Dopo raffreddamento la miscela di reazione è stata ripresa con 40 ml di MeOH e filtrata, ottenendo il 7-amino-4metilchinolin-2-one (15.0 g, resa 46%), con p.f. 279°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.10 (s all., 1 H, -NH-) 7.33 (d, J=8.6, 1 H, 5-H) 6.45 (dd, J=8.6, J=2.2, 1 H, 6-H) 6.36 (d, J=2.2, 1 H, 8-H) 5.94 (s, 1 H, 3-H) 5.71 (s, 2 H, -NH2) 2.27 (s, 3 H, 4-Me) 88 Sintesi di 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one CH3 H2N N H CH3 O HO N H O Una miscela di 7-amino-4-metilchinolin-2-one (15.0 g, 86.1 mmoli), H2SO4 concentrato (140 ml), acqua e ghiaccio (280 ml) è stata termostatata a -5°C, mantenendola sotto costante agitazione. Alla miscela è stata aggiunta lentamente una soluzione di NaNO2 (8.9 g, 129.1 mmoli) in acqua (7 ml) mantenendo la temperatura compresa tra 0°C e –5°C. Terminata l’aggiunta la miscela di reazione è stata mantenuta a temperatura ambiente per 15 minuti e quindi versata in una soluzione di H2SO4 30% (450 ml) e riscaldata a 160°C, mantenendola a tale temperatura fino a completa eliminazione dell’azoto. La soluzione è stata quindi versata in acqua e ghiaccio (600 g), ottenendo un abbondante precipitato (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Il precipitato è stato filtrato, lavato a fondo con acqua e cristallizzato da MeOH, ottenendo il 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (7.4 g, resa 50%), con p.f. >300°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.39 (s all., 1 H, -OH o -NH-) 10.05 (s all., 1 H, -OH o -NH-) 7.52 (d, J=8.7, 1 H, 5-H) 6.69 (d, J=2.3, 1 H, 8-H) 6.65 (dd, J=8.7, J=2.3, 1 H, 6-H) 6.14 (s, 1 H, 3-H) 2.34 (s, 3 H, 4-Me) 89 Sintesi di 8-bromo-7-idrossi-4-metilchinolin-2-one CH3 CH3 HO N H HO O Br N H O METODO A Una miscela di 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (0.10 g, 0.57 mmoli) ed AcOH glaciale (20 ml) è stata termostatata a 60°C e quindi aggiunta goccia a goccia di Br2 (0.015 ml, 0.28 mmoli) diluito in AcOH (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10). Dopo 3 ore la miscela di reazione è stata fatta raffreddare fino a temperatura ambiente. La miscela di reazione, versata in acqua e neutralizzata con NaHCO3, è stata estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata quindi anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza ottenendo una miscela di prodotti non separabili. METODO B Una miscela di 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (0.10 g, 0.57 mmoli) ed AcOH glaciale (20 ml) è stata termostatata a 60°C e quindi aggiunta goccia a goccia di Br2 (90 mg,0.03 ml, 0.57 mmoli) diluito in AcOH. (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10). Dopo 3 ore la miscela di reazione è stata fatta raffreddare fino a temperatura ambiente. La miscela di reazione, versata in acqua e neutralizzata con NaHCO3, è stata estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata quindi anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza ottenendo una miscela di prodotti non separabili. 90 METODO C Una miscela di 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (0.10 g, 0.57 mmoli), AcOH glaciale (20 ml) ed NBS (50 mg, 0.28 mmoli) è stata mantenuta sotto costante agitazione a temperatura ambiente per 4 ore (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10). La miscela di reazione, versata in acqua e neutralizzata con NaHCO3, è stata estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata quindi anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza ottenendo una miscela di prodotti non separabili. METODO D Una miscela di 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (0.10 g, 0.57 mmoli), AcOH glaciale (20 ml) ed NBS (0.10 g, 0.57 mmoli) è stata mantenuta sotto costante agitazione a temperatura ambiente per 4 ore (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10). La miscela di reazione, versata in acqua e neutralizzata con NaHCO3, è stata estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata quindi anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza. La miscela di reazione risulta esser troppo complessa. METODO E Una miscela di 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (0.10 g, 0.57 mmoli) e NH4OH 20% (40 ml) è stata aggiunta goccia a goccia di Br2 (0.03 ml, 0.57 mmoli) diluito in acqua ed EtOH. La miscela di reazione è stata mantenuta sotto agitazione a temperatura ambiente per 2 ore (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10). La miscela di reazione è stata quindi neutralizzata con H2SO4 diluito ed è stata estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza ed il residuo solido è stato cristallizzato da MeOH ottenendo l’ 8bromo-7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (70 mg, resa 47%), con p.f. 239°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.03 (s all., 1 H, -OH o -NH-) 9.83 (s all., 1 H, -OH o -NH-) 7.59 (d, J=8.8, 1 H, 5-H) 6.88 (d, J=8.8, 1 H, 6-H) 6.26 (s, 1 H, 3-H) 91 2.38 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 161.64, 156.33, 148.50, 137.55, 125.25, 117.45, 113.79, 110.84, 95.20, 18.56. HRMS (ESI-TOF) per C10H7BrNO2 (M- –1) (M-) –1 251.9666 (calcolato) 251.9698 (trovato) - 253.9646 (calcolato) 253.9692 (trovato) (M + 2) –1 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 47.27%, H 3.17%, Br 31.45%, N 5.51% Trovato: C 47.31%, H 3.12%, Br 31.38%, N 5.40% 92 Tentativo di sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-metilchinolin-2-one dal 7-idrossi4-metilchinolin-2-one CH3 CH3 Br HO N H O HO Br N H O METODO A Una miscela di 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (0.10 g, 0.57 mmoli) e AcOH glaciale (20 ml) è stata termostatata a 60°C e quindi aggiunta goccia a goccia di Br2 (0.06 ml, 1.14 mmoli) diluito in AcOH (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10). Dopo 3 ore la miscela di reazione è stata fatta raffreddare fino a temperatura ambiente. La miscela di reazione, versata in acqua e neutralizzata con NaHCO3, è stata estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata quindi anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza ottenendo una miscela complessa di prodotti. METODO B Una miscela di 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (0.10 g, 0.57 mmoli) e AcOH glaciale (20 ml) è stata termostatata a 60°C e quindi aggiunta goccia a goccia mediante un imbuto da carico di Br2 (0.04 ml, 0.86 mmoli) diluito in una soluzione di AcOH (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10). Dopo 3 ore la miscela di reazione è stata fatta raffreddare fino a temperatura ambiente. La miscela di reazione, versata in acqua e neutralizzata con NaHCO3, è stata estratta a fondo con EtOAc.La fase organica è stata quindi anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza ottenendo una miscela di prodotti che non sono stati isolati. 93 METODO C Una miscela di 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (0.10 g, 0.57 mmoli), AcOH glaciale (20 ml) e NBS (0.15 g, 0.86 mmoli) è stata mantenuta sotto costante agitazione a temperatura ambiente per 4 ore. (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10. La miscela di reazione, versata in acqua e neutralizzata con NaHCO3, è stata estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata quindi anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza ottenendo una miscela di prodotti troppo complessa. 94 Sintesi di 3,6,8-tribromo-7-idrossi-4-metilchinolin-2-one CH3 CH3 Br HO N H O Br HO Br N H O Il 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (1.0 g, 5.7 mmoli) è stato sciolto nella minima quantità di AcOH glaciale (100 ml); alla soluzione è stata aggiunta, a piccole porzioni, alla temperatura di 60°C, una soluzione contenente bromo (1.3 ml, 24.6 mmoli) in AcOH glaciale. La miscela di reazione è stata lasciata per 3 ore a 60°C (TLC: EtOAc/CE, 70/30). Per raffreddamento si è formato un precipitato che è stato raccolto per filtrazione e cristallizzato da MeOH, ottenendo il 3,6,8tribromo-7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (0.60 g, resa 26%), con p.f. 220°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.80 (s all., 1 H, -OH o -NH-) 10.81 (s all., 1 H, -OH o -NH-) 8.15 (s, 1 H, 5-H) 2.76 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 157.23, 152.62, 146.22, 135.50, 128.40, 117.09, 114.62, 105.92, 97.72, 19.75. HRMS (ESI-TOF) per C10H5Br3NO2 (M- –1) (M-) –1 407.7876 (calcolato) 407.7649 (trovato) (M-+2) –1 409.7856 (calcolato) 409.7622 (trovato) (M-+4) –1 411.7836 (calcolato) 411.7551 (trovato) (M-+6) –1 413.7817 (calcolato) 413.7607 (trovato) 95 Tentativo di sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-metilchinolin-2-one da 3,6,8tribromo-7-idrossi-4-metilchinolin-2-one CH3 Br CH3 Br HO Br N H Br O HO Br N H O Una sospensione di 3,6,8-tribromo-7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (0.10 g, 0.24 mmoli) in acqua (10 ml) e MeOH (10 ml) è stata aggiunta di una soluzione di Na2SO3 (31 mg, 0.24 mmoli), NaOH (9 mg, 0.25 mmoli) in acqua (5 ml) e mantenuta sotto agitazione a temperatura ambiente per 1 ora (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata quindi acidificata con HCl 4M, ottenendo la formazione di un precipitato che è stato separato per filtrazione e risulta costituito unicamente da prodotto di partenza. 96 Sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-metilchinolin-2-one dal 8-bromo-7-idrossi-4metilchinolin-2-one CH3 CH3 Br HO Br N H O HO Br N H O Una soluzione di 8-bromo-7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (50 mg, 0.19 mmoli) in AcOH glaciale (40 ml) è stata termostatata a 60°C e quindi aggiunta di Br2 (0.015 ml, 0.29 mmoli) diluito in AcOH a piccole frazioni successive (5 gtt) fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10). La miscela di reazione, versata in acqua e neutralizzata con NaHCO3, è stata estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata quindi anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza ottenendo il 3,8-dibromo-7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (30 mg, resa 47%), con p.f. 258°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.16 (s all., 1 H, -OH o -NH-) 10.45 (s all., 1 H, -OH o -NH-) 7.72 (d, J=8.9, 1 H, 5-H) 6.92 (d, J=8.9, 1 H, 6-H) 2.60 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 157.35, 156.57, 147.11, 136.19, 125.93, 115.49, 113.25, 111.46, 95.01, 19.69. HRMS (ESI-TOF) per C10H6Br2NO2 (M- –1) (M-) –1 329.8771 (calcolato) 329.8797 (trovato) (M-+2) –1 331.8751 (calcolato) 331.8769 (trovato) (M-+4) –1 333.8731 (calcolato) 333.8817 (trovato) 97 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 36.07%, H 2.12%, Br 47.99%, N 4.21% Trovato: C 36.10%, H 2.10%, Br 47.89%, N 4.22% 98 Sintesi del 7-idrossi-8-iodo-4-metilchinolin-2-one CH3 HO N H CH3 O HO I N H O Una soluzione di 7-idrossi-4-metilchinolin-2-one (0.20 g, 1.14 mmoli) in NH4OH 20% (40 ml) è stata aggiunta di I2 (0.14 g, 0.57 mmoli) solubilizzato in una soluzione acquosa di KI (30 ml). La miscela di reazione è stata mantenuta a temperatura ambiente per 1 ora (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10) ed è stata quindi acidificata con H2SO4 diluito ottenendo la formazione di un abbondante precipitato che è stato raccolto per filtrazione, lavato con acqua, e cristallizzato da MeOH ottenendo il 7-idrossi-8-iodo-4-metilchinolin-2-one (0.17 g, resa 48%), con p.f. 205°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.18 (s all., 1 H, -OH o -NH-) 9.08 (s all., 1 H, -OH o -NH-) 7.60 (d, J=8.7, 1 H, 5-H) 6.84 (d, J=8.7, 1 H, 6-H) 6.26 (s, 1 H, 3-H) 2.39 (s, 1 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 161.49, 159.24, 148.76, 139.70, 126.38, 117.09, 113.51, 110.24, 73.90, 18.51. HRMS (ESI-TOF) per C10H7INO2 (M- –1) (M-) –1 299.9527 (calcolato) 99 299.9512 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 39.89%, H 2.68%, I 42.15%, N 4.65% Trovato: C 40.01%, H 2.59%, I 42.13%, N 4.64% 100 Sintesi di 3-bromo-7-idrossi-8-iodo-4-metilchinolin-2-one CH3 CH3 Br HO I N H HO O I N H O Una soluzione di 7-idrossi-8-iodo-4-metilchinolin-2-one (0.10 g, 0.33 mmoli) in AcOH glaciale (20 ml) è stata termostatata a 60°C e quindi aggiunta goccia a goccia di Br2 (0.017ml, 0.33 mmoli) diluito in AcOH (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10). Dopo 3 ore la miscela di reazione è stata fatta raffreddare fino a temperatura ambiente. La miscela di reazione, versata in acqua e neutralizzata con NaHCO3, è stata estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata quindi anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza ed il solido ottenuto è stato purificato mediante cromatografia su colonna con eluente CHCl3, ottenendo il 3bromo-7-idrossi-8-iodo-4-metilchinolin-2-one (60 mg, resa 48%), con p.f. 254°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.30 (s all., 1 H, -OH o -NH-) 9.59 (s all., 1 H, -OH o -NH-) 7.74 (d, J = 8.9, 1 H, 5-H) 6.87 (d, J = 8.9, 1 H, 6-H) 2.61 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 159.74, 157.64, 147.71, 138.52, 127.38, 115.13, 113.22, 111.06, 74.14, 19.85. ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 31.61%, H 1.86%, Br 21.03%, I 33.40%, N 3.69% Trovato: C 31.61%, H 1.79%, Br 21.00%, I 33.42%, N 3.48% 101 6.3.2.2 BROMURAZIONE DI 7-IDROSSI-4,6-DIMETILCHINOLIN-2- ONE Sintesi di 7-amino-4,6-dimetilchinolin-2-one CH3 H3C H2N H3C NH2 H2N N H O Una miscela di 2,4-diaminotoluene (20.0 g, 185.0 mmoli) ed etile acetoacetato (23.6 ml, 185.0 mmoli) è stata termostatata a 150°C fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Dopo raffreddamento la miscela è stata ripresa con 40 ml di MeOH e filtrata, ottenendo il 7-amino-4,6-dimetilchinolin2-one (15.0 g, resa 46%), con p.f. 279°C. 1 H-NMR (Acetone-d6) 7.39 (s all., 1 H, 5-H) 6.54 (s, 1 H, 8-H) 6.14 (q, J=1.1, 1 H, 3-H) 2.41 (d, J=1.1, 3 H, 4-Me) 2.20 (s all., 3 H, 6-Me) 102 Sintesi di 7-idrossi-4,6-dimetilchinolin-2-one CH3 CH3 H3C H2N H3C N H O HO N H O Una miscela di 7-amino-4,6-dimetilchinolin-2-one (15.0 g, 86.1 mmoli), H2SO4 concentrato (140 ml), acqua e ghiaccio (280 ml) è stata raffreddata a -5°C, mantenendola sotto costante agitazione. Alla miscela è stata aggiunta lentamente una soluzione di NaNO2 (8.9 g, 129.1 mmoli) in H2O (7 ml) mantenendo la temperatura compresa tra 0°C e –5°C. Terminata l’aggiunta, la miscela di reazione è stata mantenuta a temperatura ambiente per 15 minuti e quindi versata in una soluzione di H2SO4 30% (450 ml) e riscaldata a 160°C. La soluzione acida è stata mantenuta a tale temperatura fino a completa eliminazione dell’azoto e quindi versata in acqua e ghiaccio (600 g), ottenendo un abbondante precipitato (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Il precipitato è stato filtrato, lavato a fondo con acqua e cristallizzato da MeOH, ottenendo il 7-idrossi-4,6-dimetilchinolin-2-one (7.4 g, resa 50%), con p.f. >300°C. 1 H-NMR (Acetone-d6) 7.48 (s all., 1 H, 5-H) 6.73 (s, 1 H, 8-H) 6.25 (q, J=1.1, 1 H, 3-H) 2.44 (d, J=1.1, 3 H, 4-Me) 2.24 (s all., 3 H, 6-Me) 103 Sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4,6-dimetilchinolin-2-one CH3 CH3 H3C HO H3C N H O Br HO Br N H O Il 7-idrossi-4,6-dimetilchinolin-2-one (2.0 g, 10.6 mmoli) è stato sciolto nella minima quantità di AcOH glaciale (100 ml); alla soluzione è stata aggiunta, a piccole porzioni, alla temperatura di 60°C, una soluzione contenente bromo (3.4 g, 1.1 ml, 21.0 mmoli) in AcOH glaciale. La miscela di reazione è stata lasciata per 3 ore a 60°C (TLC: CE/EtOAc, 50/50). Per raffreddamento si è formato un precipitato che è stato raccolto per filtrazione e cristallizzato da MeOH, ottenendo il 3,8-dibromo-7-idrossi-4,6-dimetilchinolin-2-one (1.2 g, resa 32%), con p.f. 271°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 10.37 (s all., 1 H, -OH) 7.62 (q, J=0.8, 1 H, 5-H) 2.60 (s, 3 H, 4-Me) 2.30 (d, J=0.8, 3 H, 6-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 157.21, 154.64, 146.82, 134.24, 126.06, 121.49, 115.81, 113.27, 96.57, 19.68, 16.91. HRMS (ESI-TOF) per C11H8Br2NO2 (M- –1) (M-) –1 343.8927 (calcolato) 343.8733 (trovato) (M-+2) –1 345.8907 (calcolato) 345.8722 (trovato) (M-+4) –1 347.8888 (calcolato) 347.8694 (trovato) 104 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 38.07%, H 12.61%, Br 46.05%, N 4.04% Trovato: C 38.05%, H 12.69%, Br 46.00%, N 3.98% 105 6.3.3 SINTESI DI NUOVI INIBITORI CUMARINICI DI CK2 6.3.3.1 SINTESI DI 7-IDROSSI-4-METILCUMARINE SOSTITUITE IN POSIZIONE 6 ED 8 Sintesi di 8-formil-7-idrossi-4-metilcumarina CH3 CH3 HO O HO O O O CHO METODO A Una miscela di 7-idrossi-4-metilcumarina (3.0 g, 17.0 mmoli), urotropina (5.5 g, 39.2 mmoli) ed AcOH (50 ml) è stata riscaldata a riflusso per 2 ore (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Dopo raffreddamento la miscela di reazione è stata aggiunta di HCl dil. (30 ml) e portata a riflusso per 10 min. La soluzione è stata ripresa con acqua ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata anidrificata con Na2SO4, concentrata a secchezza, ed il residuo solido ottenuto è stato purificato mediante cromatografia su colonna con eluente CHCl3, ottenendo la 8-formil-7-idrossi-4-metilcumarina (0.70 g, resa 30%), con p.f. 184°C. METODO B Una miscela di 7-idrossi-4-metilcumarina (1.0 g, 5.7 mmoli), urotropina (1.8 g, 13.1 mmoli) ed AcOH (50 ml) è stata irradiata a 100W, mantenendo una temperatura di 120°C e per 15 minuti. Dopo raffreddamento la miscela di reazione è stata versata in acqua ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza. Il residuo solido è stato trattato a caldo con MeOH ed il solido indisciolto è stato raccolto per filtrazione, ottenendo la 8-formil-7-idrossi-4-metilcumarina (1.73 g, resa 75%). 106 1 H-NMR (CDCl3) 12.21 (s, 1 H, -OH) 10.62 (s, 1 H, -CHO) 7.73 (d, J=9.0, 1 H, 5-H) 6.90 (dd, J=9.0, 1 H, 6-H) 6.20 (q, J=1.2, 1 H, 3-H) 2.42 (d, J=1.2, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (CDCl3) 193.37, 165.24, 159.19, 156.13, 152.62, 132.85, 114.27, 112.02, 111.95, 108.65, 18.95. HRMS (ESI-TOF) per C11H9O4 (M+ +1) (M+) +1 205.0495 (calcolato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 64.71%, H 3.95% Trovato: C 64.75%, H 3.93% 107 205.0489 (trovato) Sintesi di 7-idrossi-8-idrossimminometil-4-metilcumarina CH3 CH3 HO O O HO O CH CHO O NOH Ad una soluzione di 8-formil-7-idrossi-4-metilcumarina (0.40 g, 2.0 mmoli) in MeOH (30 ml), sono state aggiunte 3 gocce di piridina ed una soluzione di idrossilamina cloridrato (0.20 g, 2.4 mmoli) in MeOH (15 ml). La miscela di reazione è stata mantenuta in agitazione a temperatura ambiente per 2 ore (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10) e successivamente concentrata a secchezza. Il residuo solido è stato ripreso con acqua ed il solido indisciolto è stato raccolto per filtrazione, ottenendo la 7-idrossi-8-idrossimminometil-4-metilcumarina (0.24 g, resa 55%), con p.f. 260°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.94 (s, 1 H, -CHNOH) 11.17 (s, 1 H, -OH) 8.56 (s, 1 H, -CHNOH) 7.68 (d, J=8.9, 1 H, 5-H) 6.95 (d, J=8.9, 1 H, 6-H) 6.24 (q, J=1.1, 1 H, 3-H) 2.40 (d, J=1.1, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 159.70, 159.20, 153.68, 151.77, 144.02, 127.25, 112.83, 112.05, 110.69, 104.97, 18.25. HRMS (ESI-TOF) per C11H10NO4 (M+ +1) (M+) +1 220.0604 (calcolato) 108 220.0591 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 60.27%, H 4.14%, N 6.39% Trovato: C 60.30%, H 4.16%, N 6.37% 109 Sintesi di 8-ciano-7-idrossi-4-metilcumarina CH3 HO O CH CH3 HO O NOH O O CN Una miscela contenente 7-idrossi-8-idrossimminometil-4-metilcumarina (0.70 g, 3.2 mmoli) ed Ac2O (50 ml) è stata lasciata a riflusso per 50 minuti (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata diluita con acqua, neutralizzata con NaHCO3 ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata anidrificata con Na2SO4, concentrata a secchezza ed il residuo solido è stato ripreso con una miscela di AcOH (30 ml) ed H2SO4 conc. (2 ml). La soluzione risultante è stata posta a riflusso per 2ore (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata ripresa con acqua, neutralizzata con NaHCO3 ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza. Il solido ottenuto è stato solubilizzato nella minima quantità a caldo di EtOAc e fatto precipitare in forma cristallina per lenta aggiunta di CE, ottenendo la 8-ciano-7-idrossi-4-metilcumarina (80 mg, resa 35%), con p.f.>300°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.86 (d, J=9.0, 1 H, 5-H) 6.97 (d, J=9.0, 1 H, 6-H) 6.26 (q, J=1.4, 1 H, 3-H) 2.37 (d, J=1.4, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 163.60, 158.60, 155.53, 153.29, 131.20, 112.60, 112.25, 111.94, 111.07, 88.01, 18.07. 110 HRMS (ESI-TOF) per C11H8NO3 (M+ +1) (M+) +1 202.0558 (calcolato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 65.67%, H 3.51%, N 6.96% Trovato: C 65.64%, H 3.52%, N 6.97% 111 202.0499 (trovato) Sintesi di 8-ciano-7-idrossi-4-metilcumarina CH3 HO O CH3 HO O CHO O O CN La miscela di 8-formil-7-idrossi-4-metilcumarina (0.30 g, 1.5 mmoli), idrossilamina cloridrato (0.15 g, 1.8 mmoli) e NMP (2.5 ml) è stata irradiata con una potenza di 100W, raggiungendo una temperatura di 140°C per 12 min (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata ripresa con acqua ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata lavata con acqua, anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza. Il residuo solido è stato purificato mediante cromatografia Flash Column con eluente EtOAc, ottenendo la 8-ciano-7-idrossi4-metilcumarina (0.24 g, resa 81%). 112 Sintesi di 3-bromo-7-idrossi-4-metilcumarina CH3 CH3 Br HO O O HO O O La 7-idrossi-4-metilcumarina (2.0 g, 10.3 mmoli) è stata sciolta nella minima quantità di AcOH glaciale (80 ml); alla soluzione è stata aggiunta, a piccole porzioni, alla temperatura di 60°C, una soluzione contenente bromo (0.26 ml, 5.1 mmoli) in AcOH glaciale. La miscela di reazione è stata lasciata per 3 ore a 60°C (TLC: CE/EtOAc, 50/50). Per raffreddamento si è formato un precipitato che è stato raccolto per filtrazione e purificato mediante cristallizzazioni successive da MeOH, ottenendo la 3-bromo-7-idrossi-4-metilcumarina (0.30 g, resa 12%), con p.f. 190°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 10.80 (s all., 1 H, -OH) 7.82 (d, J=8.8, 1 H, 5-H) 6.97 (dd, J=8.8, J=2.2, 1 H, 6-H) 6.86 (d, J=2.2, 1 H, 8-H) 2.67 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 161.32, 156.39, 153.03, 151.89, 127.18, 113.41, 111.67, 107.37, 101.93, 19.39. HRMS (ESI-TOF) per C10H6BrO3 (M- –1) (M-) –1 252.9500 (calcolato) 252.9466 (trovato) (M- +2) –1 254.9480 (calcolato) 254.9442 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 47.09%, H 2.77%, Br 31.33% Trovato: C 47.11%, H 2.79%, Br 31.28% 113 Sintesi di 3-bromo-8-formil-7-idrossi-4-metilcumarina CH3 CH3 Br Br HO O O HO O O CHO METODO A Una miscela di 3-bromo-7-idrossi-4-metilcumarina (3.0 g, 11.8 mmoli), urotropina (3.8 g, 27.1 mmoli) ed AcOH (50 ml) è stata riscaldata a riflusso per 2 ore (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Dopo raffreddamento la miscela di reazione è stata aggiunta di HCl dil. (30 ml) e portata a riflusso per 10 min. La soluzione è stata ripresa con acqua ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata anidrificata con Na2SO4, concentrata a secchezza, ed il residuo solido ottenuto è stato purificato mediante cromatografia su colonna con eluente CHCl3, ottenendo la 3-bromo-8-formil-7-idrossi-4-metilcumarina (0.95 g, resa 28%), con p.f. 214°C. METODO B Una miscela di 3-bromo-7-idrossi-4-metilcumarina (1.0 g, 3.9 mmoli), urotropina (1.26 g, 9.0 mmoli) ed AcOH (40 ml) è stata irradiata a 100W, mantenendo una temperatura di 120°C e per 15 minuti. Dopo raffreddamento la miscela di reazione è stata versata in acqua ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza. Il residuo solido è stato trattato a caldo con MeOH ed il solido indisciolto è stato raccolto per filtrazione, ottenendo la 3-bromo-8-formil-7-idrossi-4-metilcumarina (0.76 g, resa 69%). 1 H-NMR (CDCl3) 11.92 (s, 1 H, -OH) 10.45 (s, 1 H, 8-CHO) 8.50 (d, J=9.2, 1 H, 5-H) 2.59 (d, J=9.2, 1 H, 6-H) 114 2.59 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (CDCl3) 193.11, 159.82, 158.78, 151.25, 149.62, 127.33, 112.40, 111.84, 108.21, 104.23, 19.34. HRMS (ESI-TOF) per C11H6O4Br (M- –1) (M-) –1 280.9449 (calcolato) 280.9399 (trovato) (M-+2) –1 282.9507 (calcolato) 282.9523 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 46.67%, H 2.49%, Br 28.23% Trovato: C 46.69%, H 2.46%, Br 28.28% 115 Sintesi di 3-bromo-7-idrossi-8-idrossimminometil-4-metilcumarina CH3 CH3 Br Br HO O O HO O CH CHO O NOH Ad una soluzione di 3-bromo-8-formil-7-idrossi-4-metilcumarina (0.40 g, 1.4 mmoli) in MeOH (30 ml), sono state aggiunte 3 gocce di piridina ed una soluzione di idrossilamina cloridrato (0.12 g, 1.7 mmoli) in MeOH (15 ml). La miscela di reazione è stata mantenuta in agitazione a temperatura ambiente per 2 ore (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10) e successivamente concentrata a secchezza. Il residuo solido è stato ripreso con acqua ed il solido indisciolto è stato raccolto per filtrazione, ottenendo la 3-bromo-7-idrossi-8-idrossimminometil-4- metilcumarina (0.41 g, resa 98%), con p.f. 263°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.97 (s, 1 H, -CHNOH) 11.25 (s, 1 H, -OH) 8.52 (s, 1 H, -CHNOH) 7.79 (d, J=8.8, 1 H, 5-H) 6.99 (d, J=8.8, 1 H, 6-H) 2.57 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 159.83, 155.75, 152.06, 150.13, 143.62, 127.88, 113.50, 112.01, 108.13, 105.04, 19.47. HRMS (ESI-TOF) per C11H7NBrO4 (M- –1) (M- +1) 295.9558 (calcolato) 295.9537 (trovato) (M- + 2) –1 297.9616 (calcolato) 297.9657 (trovato) 116 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 44.32%, H 2.71%, Br 26.81%, N 4.70% Trovato: C 44.29%, H 2.73%, Br 26.77%, N 4.65% 117 Sintesi di 3-bromo-8-ciano7-idrossi -4-metilcumarina CH3 CH3 Br HO O CH Br HO O NOH O O CN Una miscela contenente 3-bromo-7-idrossi-8-idrossimminometil-4-metilcumarina (0.80 g, 2.7 mmoli) ed Ac2O (50 ml) è stata lasciata a riflusso per 50 minuti (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata diluita con acqua, neutralizzata con NaHCO3 ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata anidrificata con Na2SO4, concentrata a secchezza ed il residuo solido è stato ripreso con una miscela di AcOH (30 ml) ed H2SO4 conc. (2 ml). La soluzione risultante è stata posta a riflusso per 2 ore (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata ripresa con acqua, neutralizzata con NaHCO3 ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza. Il solido ottenuto è stato solubilizzato nella minima quantità a caldo di EtOAc e fatto precipitare in forma cristallina per lenta aggiunta di CE, ottenendo la 3-bromo-8-ciano-7-idrossi-4-metilcumarina (0.20 g, resa 27%), con p.f.>300°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.91 (d, J=8.9, 1 H, 5-H) 6.95 (d, J=8.9, 1 H, 6-H) 2.54 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 165.26 154.60, 151.63, 131.38, 113.71, 112.94, 110.78, 107.38, 87.76, 85.78, 19.38. 118 HRMS (ESI-TOF) per C11H5BrNO3 (M- –1) (M-) –1 277.9458 (calcolato) 277.9485 (trovato) - 279.9511 (calcolato) 279.9480 (trovato) (M +2) –1 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 47.17%, H 2.16%, Br 28.53%, N 5.00% Trovato: C 47.15%, H 2.18%, Br 28.60%, N 5.02% 119 Sintesi di 3-bromo-8-ciano-7-idrossi-4-metilcumarina CH3 CH3 Br HO O Br HO O CHO O O CN La miscela di 3-bromo-8-formil-7-idrossi-4-metilcumarina (0.12 g, 0.42 mmoli), idrossilamina cloridrato (0.04 g, 0.50 mmoli) e NMP (2.5 ml) è stata irradiata con una potenza di 100W, raggiungendo una temperatura di 140°C per 12 min (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata ripresa con acqua ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata lavata con acqua, anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza. Il residuo solido è stato purificato mediante cromatografia Flash Column con eluente EtOAc, ottenendo la 3-bromo-8-ciano7-idrossi-4-metilcumarina (0.08 g, resa 68%). 120 Sintesi di 3-bromo-7-idrossi-4-metil-6-nitrocumarina e 3-bromo-7-idrossi-4-metil8-nitrocumarina CH3 CH3 Br O2N CH3 Br Br + HO O O HO O O HO O O NO2 Una soluzione di 3-bromo-7-idrossi-4-metilcumarina (0.4 g, 1.6 mmoli) in H2SO4 conc. (20 ml) è stata termostata a 0°C ed aggiunta, goccia a goccia, di una soluzione di HNO3 65% (1.0 ml) in 1 ml di H2SO4 conc. mantenendo la temperatura della miscela di reazione a 0°C. Al termine dell’aggiunta la miscela di reazione è stata versata in acqua (80 ml) ed il precipitato formatosi è stato separato per filtrazione e purificato mediante cromatografia su colonna con CHCl3, eluente isolando dapprima la 3-bromo-7-idrossi-4-metil-6- nitrocumarina che è stata cristallizzata da MeOH (0.19 g, resa 40%), con p.f. 234°C, e successivamente, con eluente MeOH, la 3-bromo-7-idrossi-4-metil-8nitrocumarina che è stata solubilizzata a caldo in MeOH e fatta precipitare in forma cristallina per lenta aggiunta di CE (0.19 g, resa 40%), con p.f. 245°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) di 3-bromo-7-idrossi-4-metil-6-nitrocumarina 10.80 (s all., 1 H, -OH) 8.47 (s, 1 H, 5-H) 7.08 (s, 1 H, 8-H) 2.67 (s, 3 H, 4-Me) HRMS (ESI-TOF) per C10H5BrNO5 (M- –1) 3-bromo-7-idrossi-4-metil-6nitrocumarina (M-) –1 297.9357 (calcolato) 297.9340 (trovato) - 299.9337 (calcolato) 299.9331 (trovato) (M +2) –1 121 ANALISI ELEMENTARE di 3-bromo-7-idrossi-4-metil-6-nitrocumarina Teorico: C 40.03%, H 2.02%, Br 26.63%, N 4.67% Trovato: C 40.06%, H 1.98%, Br 26.67%, N 4.63% 1 H-NMR (DMSO-d6) di 3-bromo-7-idrossi-4-metil-8-nitrocumarina 7.37 (d, J=9.5, 1 H, 5-H) 6.31 (d, J=9.5, 1 H, 6-H) 2.45 (s, 3 H, 4-Me) HRMS (ESI-TOF) per C10H5BrNO5 (M- –1) di 3-bromo-7-idrossi-4-metil-8nitrocumarina (M-) –1 297.9357 (calcolato) 297.9348 (trovato) (M-+2) –1 299.9337 (calcolato) 299.9332 (trovato) ANALISI ELEMENTARE di 3-bromo-7-idrossi-4-metil-8-nitrocumarina Teorico: C 40.03%, H 2.02%, Br 26.63%, N 4.67% Trovato: C 40.00%, H 1.96%, Br 26.71%, N 4.70% 122 Sintesi di 7-idrossi-4-metil-6-nitrocumarina e 7-idrossi-4-metil-8-nitrocumarina CH3 CH3 CH3 O2N + HO O O HO O O HO O O NO2 Una soluzione di 7-idrossi-4-metilcumarina (5.0 g, 28.4 mmoli) in H2SO4 conc. (80 ml) è stata termostata a 0°C ed aggiunta, goccia a goccia, di una soluzione di HNO3 65% (1.8 ml) in 2 ml di H2SO4 conc. mantenendo la temperatura della miscela di reazione a 0°C. Al termine dell’aggiunta la miscela di reazione è stata versata in 150 ml di acqua e ghiaccio ed il precipitato formatosi è stato separato per filtrazione e purificato mediante cromatografia su colonna con eluente CHCl3, isolando dapprima la 7idrossi-4-metil-6-nitrocumarina (2.7 g, resa 42%), con p.f. 262°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.95 (s all., 1 H, -OH) 8.25 (s, 1 H, 5-H) 6.95 (s, 1 H, 8-H) 6.31 (q, J=1.1, 1 H, 3-H) 2.39 (d, J=1.1, 1 H, 4-Me) e successivamente la 7-idrossi-4-metil-8-nitrocumarina (2.6 g, resa 41%), con p.f. 255°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 12.14 (s all., 1 H, -OH) 7.77 (d, J=9.0, 1 H, 5-H) 7.03 (d, J=9.0, 1 H, 6-H) 6.28 (q, J=1.3, 1 H, 3-H) 2.40 (d, J=1.3, 3 H, 4-Me) 123 Sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-metil-6-nitrocumarina CH3 CH3 O2N HO O2N O O Br HO O O Br Una soluzione di 7-idrossi-4-metil-6-nitrocumarina (0.30 g, 1.4 mmoli) in CH3CN è stata addizionata di NBS (0.71 g, 4.0 mmoli) e posta a riflusso per 30 minuti (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10). La miscela di reazione è stata concentrata a secchezza ed il residuo solido è stato cristallizzato da MeOH, ottenendo la 3,8dibromo-7-idrossi-4-metil-6-nitrocumarina (0.45 g, resa 87%), con p.f. 252°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 8.41 (s, 1 H, 5-H) 2.60 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 155.08, 152.57, 152.12, 150.72, 134.60, 121.97, 112.35, 110.56, 101.26, 19.39. HRMS (ESI-TOF) per C10H4Br2NO5 (M- –1) (M-) –1 375.8462 (calcolato) 375.8518 (trovato) (M-+2) –1 377.8442 (calcolato) 377.8500 (trovato) (M-+4) –1 379.8423 (calcolato) 379.8451 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 31.69%, H 1.33%, Br 42.17%, N 3.70% Trovato: C 31.73%, H 1.29%, Br 41.98%, N 3.64% 124 Sintesi di 3,6-dibromo-7-idrossi-4-metil-8-nitrocumarina CH3 CH3 Br HO O O Br HO NO2 O O NO2 Una soluzione di 7-idrossi-4-metil-8-nitrocumarina (0.30 g, 1.4 mmoli) in CH3CN è stata addizionata di NBS (0.71 g, 4.0 mmoli) e posta a riflusso per 30 minuti (TLC: CHCl3\MeOH, 95\5). La miscela di reazione è stata concentrata a secchezza ed il residuo solido è stato cristallizzato da MeOH, ottenendo la 3,6dibromo-7-idrossi-4-metil-8-nitrocumarina (0.49 g, resa 95%), con p.f. 251°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 8.42 (s, 1 H, 5-H) 2.60 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 156.52, 156.24, 155.78, 152.42, 133.75, 124.17, 115.51, 113.55, 102.13, 20.83. HRMS (ESI-TOF) per C10H4Br2NO5 (M- –1) (M-) –1 375.8462 (calcolato) 375.8476 (trovato) (M-+2) –1 377.8442 (calcolato) 377.8469 (trovato) (M-+4) –1 379.8423 (calcolato) 379.8441 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 31.69%, H 1.33%, Br 42.17%, N 3.70% Trovato: C 31.72%, H 1.32%, Br 42.21%, N 3.59% 125 Sintesi di bromoderivati della 6,7-diidrossi-4-metilcumarina Sintesi di 1,2,4-triacetossibenzene O OCOCH3 OCOCH3 O OCOCH3 Ad una miscela di Ac2O (45.0 ml, 475.3 mmoli) e H2SO4 (2 ml) è stato aggiunto 1,4-benzochinone (15.0 g, 138.7 mmoli) e la miscela di reazione è stata lasciata in agitazione per 30 minuti alla temperatura di 45°C (TLC: CHCl3/MeOH, 95/5). La miscela di reazione è stata versata in 600 ml di acqua e ghiaccio ed il precipitato è stato separato per filtrazione, ottenendo il 1,2,4-triacetossibenzene (10.3 g, resa 29%), con p.f. 97°C. 1 H-NMR (CDCl3) 7.19 (d, J=8.9, 1 H, 6-H) 7.05 (d, J=2.5, 1 H, 3-H) 7.01 (dd, J=8.9, J=2.5, 1 H, 5-H) 2.29 (s, 9 H, -Me) 126 Sintesi della 6,7-diidrossi-4-metilcumarina OCOCH3 CH3 OCOCH3 HO HO O O OCOCH3 Una soluzione di 1,2,4-triacetossibenzene (3.0 g, 11.9 mmoli) in etile acetoacetato (1.8 ml, 14.3 mmoli) è stata aggiunta di 8 ml di H2SO4 conc.. La miscela di reazione è stata posta a riflusso per 90 minuti (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Dopo raffreddamento la miscela di reazione è stata versata in acqua (300 ml) ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza. Il residuo solido ottenuto è stato solubilizzato nella minima quantità a caldo di MeOH e fatto precipitare in forma cristallina per lenta aggiunta di acqua, ottenendo la 6,7-diidrossi-4-metilcumarina (0.92 g, resa 40%), con p.f. 292°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 9.98 (s all., 1 H, 6-OH o 7-OH) 9.13 (s all., 1 H, 6-OH o 7-OH) 7.02 (s, 1 H, 5-H) 6.73 (s, 1 H, 8-H) 6.08 (q, J=1.2, 1 H, 3-H) 2.32 (d, J=1.2, 3 H, 4-Me) 127 Sintesi della 3-bromo-6,7-diidrossi-4-metilcumarina CH3 CH3 HO HO HO O O HO Br O O Ad una soluzione di 6,7-diidrossi-4-metilcumarina (0.10 g, 0.52 mmoli) in acido acetico glaciale (15 ml) è stata aggiunta, a piccole porzioni, a temperatura di ambiente, una soluzione contenente bromo (0.03 ml, 0.52 mmoli) in AcOH glaciale. La miscela di reazione è stata mantenuta per 30 minuti a temperatura ambiente (TLC: CE/EtOAc, 50/50). Per raffreddamento si è formato nella miscela di reazione un precipitato che è stato dapprima separato per filtrazione e lavato abbondantemente con acqua e successivamente solubilizzato nella minima quantità a caldo di MeOH e fatto precipitare in forma cristallina per lenta aggiunta di acqua, ottenendo la 3-bromo-6,7-diidrossi-4-metilcumarina (0.13 g, resa 92%), con p.f. 245°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 10.03 (s all., 2 H, 6-OH o 7-OH) 7.09 (s, 1 H, 5-H) 6.77 (s, 1 H, 8-H) 2.50 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 156.72, 151.67, 150.49, 146.07, 143.27, 111.21, 109.90, 107.56, 102.42, 19.40. HRMS (ESI-TOF) per C10H6BrO4 (M- –1) (M-) –1 268.9540 (calcolato) 268.9555 (trovato) (M-+2) –1 270.9501 (calcolato) 270.9436 (trovato) 128 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 44.31%, H 2.60%, Br 29.48% Trovato: C 44.28%, H 2.70%, Br 29.54% 129 Sintesi della 3,8-dibromo-6,7-diidrossi-4-metilcumarina CH3 CH3 HO HO HO O O Br HO O O Br Ad una soluzione di 6,7-diidrossi-4-metilcumarina (0.20 g, 1.0 mmoli) in acido acetico glaciale (25 ml) è stata aggiunta, a piccole porzioni, alla temperatura di 60°C, una soluzione contenente bromo (0.15 ml, 3.0 mmoli) in AcOH glaciale. La miscela di reazione è stata termostatata per 30 minuti a 60°C (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Per raffreddamento si è formato nella miscela di reazione un precipitato che è stato separato per filtrazione e lavato abbondantemente con acqua. Il solido ottenuto è stato cristallizzato da EtOAc, ottenendo la 3,8dibromo-6,7-diidrossi-4-metilcumarina (0.22 g, resa 61%), con p.f. 264°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 10.44 (s all., 2 H, 6-OH o 7-OH) 7.13 (s, 1 H, 5-H) 2.52 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 156.35, 151.53, 148.46, 143.38, 143.08, 111.54, 108.43, 108.34, 97,23, 19.62. HRMS (ESI-TOF) per C10H5Br2O4 (M-–1) (M-) –1 346.8560 (calcolato) 346.8610 (trovato) (M-+2) –1 348.8540 (calcolato) 348.8575 (trovato) (M-+4) –1 350.8521 (calcolato) 350.8557 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 34.32%, H 1.73%, Br 45.66% Trovato: C 34.36%, H 1.67%, Br 45.60% 130 Sintesi di bromoderivati 7,8-diidrossi-4-metilcumarina Sintesi della 7,8-diidrossi-4-metilcumarina CH3 HO OH HO OH O O OH Ad una miscela di pirogallolo (3.0 g, 23.8 mmoli) ed etile acetoacetato (3.6 ml, 28.5 mmoli) è stato aggiunto goccia a goccia, in bagno di ghiaccio, l’H2SO4 conc. (35 ml). Al termine dell’aggiunta (15 minuti) la miscela di reazione è stata versata in 200 ml di acqua e ghiaccio ed il precipitato formatosi è stato separato per filtrazione e cristallizzato da MeOH, ottenendo la 7,8-diidrossi-4-metilcumarina (2.7 g, resa 59%), con p.f. 236°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 10.10 (s all., 1 H, 7-OH o 8-OH) 9.43 (s all., 1 H, 7-OH o 8-OH) 7.10 (d, 1 H, 5-H) 6.82 (d, 1 H, 6-H) 6.08 (q, J=1.4, 1 H, 3-H) 2.35 (d, J=1.4, 3 H, 4-Me) 131 Sintesi della 3-bromo-7,8-diidrossi-4-metilcumarina CH3 CH3 Br HO O O HO OH O O OH Ad una soluzione di 7,8-diidrossi-4-metilcumarina (0.20 g, 1.0 mmoli) in acido acetico glaciale (20 ml) è stata aggiunta, a piccole porzioni, alla temperatura di 60°C, una soluzione contenente bromo (0.05 ml, 1.0 mmoli) in AcOH glaciale. Nella miscela di reazione si ha l’immediata formazione di un precipitato che è stato separato per filtrazione e lavato abbondantemente con acqua ed il solido ottenuto è stato solubilizzato nella minima quantità a caldo di EtOAc e fatto precipitare in forma cristallina per lenta aggiunta di CE, ottenendo la 3-bromo7,8-diidrossi-4-metilcumarina (0.14 g, resa 51%), con p.f. 255°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 10.25 (s all., 1 H, 7-OH o 8-OH) 9.46 (s all., 1 H, 7-OH o 8-OH) 7.21 (d, J=8.9, 1 H, 5-H) 6.85 (d, J=8.9, 1 H, 6-H) 2.54 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 156.43, 152.45, 149.67, 141.72, 132.06, 116. 22, 112.74, 112.57, 107. 50, 19.44. HRMS (ESI-TOF) per C10H6BrO4 (M- –1) (M-) –1 268.9455 (calcolato) 268.9509 (trovato) (M-+2) –1 270.9436 (calcolato) 270.9493 (trovato) 132 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 44.31%, H 2.60%, Br 29.48% Trovato: C 44.32%, H 2.63%, Br 29.45% 133 Sintesi della 3,6 dibromo-7,8-diidrossi-4-metilcumarina CH3 CH3 Br HO O O Br HO OH O O OH Ad una soluzione di 7,8-diidrossi-4-metilcumarina (0.20 g, 1.0 mmoli) in acido acetico glaciale (20 ml) è stata aggiunta, a piccole porzioni, alla temperatura di 60°C, una soluzione contenente bromo (0.16 ml, 3.0 mmoli) in AcOH glaciale. La miscela di reazione è stata termostata a 60°C per 1 ora (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Per raffreddamento si è formato nella miscela di reazione un precipitato che è stato separato per filtrazione e lavato abbondantemente con acqua. Il solido ottenuto è stato cristallizzato da MeOH, ottenendo la 3,6-dibromo-7,8-diidrossi4-metilcumarina (0.18 g, resa 52%), con p.f. 264°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.54 (s, 1 H, 5-H) 2.55 (s, 3 H, 4-Me) HRMS (ESI-TOF) per C10H5Br2O4 (M- –1) (M-) –1 346.8560 (calcolato) 346.8656 (trovato) (M-+2) –1 348.8540 (calcolato) 348.8618 (trovato) (M-+4) –1 350.8521 (calcolato) 350.8581 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 34.32%, H 1.73%, Br 45.66% Trovato: C 34.34%, H 1.69%, Br 45.63% 134 6.3.3.2 SINTESI DI BROMO-4-METILCUMARINE SOSTITUITE IN POSIZIONE 7 Sintesi di bromoderivati 7-amino-4-metilcumarinici Sintesi di etile (3-idrossifenil)carbammato H2N EtOOC OH N H OH Ad una soluzione di 3-aminofenolo (5.0 g, 45.8 mmoli) in THF (32 ml), è stato aggiunto etile cloroformiato (11 ml, 115.6 mmoli). La miscela di reazione è stata mantenuta in agitazione a temperatura ambiente per 1 ora (TLC: CE/EtOAc, 50/50) e successivamente concentrata a secchezza. Il residuo solido è stato ripreso con acqua ed estratto a fondo con CHCl3. La fase organica è stata anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza, ottenendo l’etile (3-idrossifenil)carbammato (4.7 g, resa 56%) con p.f. 97°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 9.44 (s, 1 H, -NH- o -OH) 9.29 (s, 1 H, -NH- o -OH) 7.04-6.99 (m, 2 H aromatici) 6.86-6.83 (m, 1 H aromatico) 6.40-6.36 (m, 1 H aromatico) 4.09 (q, J=7.1, 2 H, -COOCH2CH3) 1.22 (t, J=7.1, 3 H, -COOCH2CH3) 135 Sintesi di etile (4-metilcumarin-7-il)carbammato CH3 EtOOC N H EtOOC OH N H O O All’etile (3-idrossifenil)carbammato (3.0 g, 16.6 mmoli) sono stati aggiunti etile acetoacetato (2.5 ml, 19.9 mmoli) ed H2SO4 70% (80 ml). La miscela di reazione è stata posta in agitazione a temperatura ambiente per 5 ore (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). A reazione ultimata, la soluzione è stata versata in acqua e ghiaccio e mantenuta in agitazione, ottenendo la formazione di un precipitato che è stato recuperato mediante filtrazione e lavato abbondantemente con acqua. Il residuo solido è stato cristallizzato da EtOH ottenendo così l’etile (4metilcumarin-7-il)carbammato (3.5 g, resa 85%) con p.f. 195°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 10.18 (s, 1H, -NH-) 7.68 (d, J=8.7, 1 H, 5-H) 7.55 (d, J=2.1, 1 H, 8-H) 7.40 (dd, J=8.7, J=2.1, 1 H, 6-H) 6.22 (q, J=1.3, 1 H, 3-H) 4.17 (q, J=7.1, 2 H, -COOCH2CH3) 2.38 (d, J=1.3, 3 H, 4-CH3) 1.26 (t, J=7.1, 3 H, -COOCH2CH3) 136 Sintesi di 7-amino-4-metilcumarina CH3 EtOOC N H O CH3 O H2N O O All’etile (4-metilcumarin-7-il)carbammato (2.0 g, 8.1 mmoli) sono stati aggiunti H2SO4 concentrato (3.3 ml) ed acido acetico glaciale (10 ml). La miscela di reazione è stata posta a riflusso sotto agitazione per 5 ore (TLC: CE/EtOAc, 50/50). Dopo raffreddamento, la miscela di reazione è stata versata in acqua e ghiaccio e alcalinizzata con NaHCO3, ottenendo un abbondante precipitato che è stato recuperato per filtrazione, lavato con acqua e cristallizzato da EtOH, ottenendo la 7-amino-4-metilcumarina (1.2 g, resa 83%) con p.f. 218°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.39 (d, J=8.6, 1 H, 5-H) 6.55 (dd, J=8.6, J=2.1, 1 H, 6-H) 6.39 (d, J=2.1, 1 H, 8-H) 6.08 (s, 2 H, -NH2) 5.89 (q, J=0.9, 1 H, 3-H) 2.29 (d, J=0.9, 3 H, 4-CH3) 137 Sintesi di 7-amino-3-bromo-4-metilcumarina CH3 CH3 Br H2N O O H2N O O Una soluzione di 7-amino-4-metilcumarina (0.10 g, 0.57mmoli) in acetonitrile (70 ml) è stata aggiunta, a piccole porzioni ed a temperatura ambiente, di NBS (0.1 g, 0.57 mmoli). La miscela di reazione è stata lasciata per 20 minuti sotto agitazione (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10), concentrata a secchezza, ed il residuo solido è stato cristallizzato da MeOH ottenendo la 7-amino-3-bromo-4-metilcumarina (95 mg, resa 66%), con p.f. 206°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.52 (d, J=8.8, 1 H, 5-H) 6.59 (dd, J=8.8, J=2.3, 1 H, 6-H) 6.43 (d, J=2.3, 1 H, 8-H) 6.27 (s, 2 H, -NH2) 2.48 (s, 3 H, -4Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 156.17, 151.66, 149.25, 146.59, 128.40, 110.98, 106.94, 103.89, 93.52, 19.52. HRMS (ESI-TOF) per C10H9BrNO2 (M+ +1) (M+) +1 253.9811 (calcolato) 253.9823 (trovato) (M++2) +1 255.9791 (calcolato) 255.9834 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 47.27%, H 3.17%, Br 31.45%,N 5.51% Trovato: C 47.25%, H 3.12%, Br 31.41%,N 5.52% 138 Sintesi di 7-amino-3,8-dibromo-4-metilcumarina CH3 CH3 Br H2N O O H2N O O Br La 7-amino-4-metilcumarina (0.30 g, 1.7 mmoli) è stata solubilizzata in AcOH glaciale (80 ml); alla soluzione è stata aggiunta, a piccole porzioni, alla temperatura di 60°C, una soluzione contenente bromo (0.91 g, 0.17 ml, 3.4 mmoli) in AcOH glaciale. La miscela di reazione è stata lasciata per 1 ora a 60°C (TLC: CE/EtOAc, 50/50). Per raffreddamento si è formato un precipitato che è stato raccolto per filtrazione e purificato per cristallizzazioni successive da EtOAc, ottenendo la 7-amino-3,8-dibromo-4-metilcumarina (80 mg, resa 14%), con p.f. 218°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.57 (d, J=8.9, 1 H, 5-H) 6.79 (d, J=8.9, 1 H, 6-H) 6.47 (s, 2 H, -NH2) 2.51 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 156.40, 152.47, 150.34, 150.24, 125.70, 118.87, 109.64, 105.04, 92.51, 19.36. HRMS (ESI-TOF) per C10H8Br2NO2 (M+ +1) (M+) +1 331.8922 (calcolato) 331.8889 (trovato) (M++2) +1 333.8901 (calcolato) 333.8870 (trovato) (M++4) +1 335.8881 (calcolato) 335.8827 (trovato) 139 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 36.07%, H 2.12%, Br 47.99%, N 4.21% Trovato: C 36.09%, H 2.14%, Br 47.91%, N 4.16% 140 Sintesi di 7-amino-3,6,8-tribromo-4-metilcumarina CH3 CH3 Br H2N O O Br H2N O O Br La 7-amino-4-metilcumarina (0.20 g, 1.1 mmoli) è stata solubilizzata in AcOH glaciale (80 ml); alla soluzione è stata aggiunta, a piccole porzioni, alla temperatura di 60°C, una soluzione contenente bromo (0.91 g, 0.17 ml, 3.4 mmoli) in AcOH glaciale. La miscela di reazione è stata lasciata per 3 ore a 60°C (TLC: CE/EtOAc, 50/50). Per raffreddamento si è formato un precipitato cristallino che è stato raccolto per filtrazione elavato abbondantemente con acqua, ottenendo la 7-amino-3,6,8-tribromo-4-metilcumarina (0.20 g, resa 44%), con p.f. 244°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.96 (s, 1 H, 5-H) 6.38 (s, 2 H, -NH2) 2.53 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 156.16, 151.66, 149.25, 146.58, 128.40, 110.98, 106.93, 103.87, 93.52, 19.52. HRMS (ESI-TOF) per C10H7Br3NO2 (M+ +1) (M+) +1 409.8027 (calcolato) 409.7989 (trovato) (M++2) +1 411.8006 (calcolato) 411.8028 (trovato) (M++4) +1 413.7986 (calcolato) 413.8011 (trovato) (M++6) +1 415.7994 (calcolato) 415.8009 (trovato) 141 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 29.16%, H 1.47%, Br 58.20%, N 3.40% Trovato: C 29.19%, H 1.44%, Br 58.31%, N 3.39% 142 Sintesi di 3,8-dibromo-7-metossi-4-metilcumarina Sintesi della 4-metil-7-metossicumarina CH3 HO O CH3 O H3CO O O Una miscela di K2CO3 (4.5 g, 32.6 mmoli) e 7-idrossi-4-metilcumarina (5.0 g, 28.4 mmoli) in acetone (120 ml) è stata addizionata di CH3I (5.3 ml, 85.2 mmoli) e lasciata a temperatura ambiente 3 ore (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata filtrata e la soluzione organica è stata concentrata a secchezza. Il residuo solido è stato trattato a caldo con MeOH ed il solido indisciolto è stato raccolto per filtrazione, ottenendo la 4-metil-7-metossicumarina (5.4 g, resa quantitativa) con p.f. 170°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.69 (d, J=9.2, 1 H, 5-H) 6.98-6.94 (m, 2 H, 6-H e 8-H) 6.20 (q, J=1.2, 1 H, 3-H) 3.86 (s, 3 H, -OCH3) 2.40 (d, J=1.2, 3 H, 4-Me) 143 Tentativo di sintesi della 3,8-dibromo-7-metossi-4-metilcumarina CH3 CH3 Br H3CO O O H3CO O O Br CH3 Br H3CO Br O O Ad una soluzione di 4-metil-7-metossicumarina (0.50 g, 2.6 mmoli) in acido acetico glaciale (15 ml) è stata aggiunta, a piccole porzioni, alla temperatura di 60°C, una soluzione contenente bromo (0.27 ml, 5.3 mmoli) in AcOH glaciale. La miscela di reazione è stata termostata a 60°C per 2 ore (TLC: CE/EtOAc, 50/50). Per lento raffreddamento si è formato nella miscela di reazione un precipitato che è stato separato per filtrazione e lavato abbondantemente con acqua. Il solido ottenuto è stato cristallizzato da EtOH, ottenendo la 3,6-dibromo-4-metil-7metossicumarina (0.50 g, resa 76%), con p.f. 239°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 8.08 (s, 1 H, 5-H) 7.25 (s, 1 H, 8-H) 3.96 (s, 3 H, -OCH3) 2.58 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 159.12, 156.58, 152.22, 147.40, 141.49, 133.22, 119.35, 113.65, 107.11, 58.20, 19.90. ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 37.97%, H 2.32%, Br 45.92% Trovato: C 38.04%, H 2.29%, Br 46.02% 144 Sintesi della 3,8-dibromo-7-idrossi-4-metilcumarina (DBC) CH3 CH3 Br HO O O HO O O Br La 7-idrossi-4-metilcumarina (2.0 g, 11.3 mmoli) è stata sciolta nella minima quantità di AcOH glaciale (50 ml); alla soluzione è stata aggiunta, a piccole porzioni, alla temperatura di 60°C, una soluzione contenente bromo (3.6 g, 1.2 ml, 22.6 mmoli) in AcOH glaciale. La miscela di reazione è stata lasciata per 3 ore a 60°C (TLC: CE/EtOAc, 50/50). Per raffreddamento si è formato un precipitato che è stato raccolto per filtrazione e cristallizzato da EtOH, ottenendo la 3,8dibromo-7-idrossi-4-metilcumarina (1.4 g, resa 48%), con p.f. >300°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.44 (s all., 1 H, -OH) 7.64 (d, J=9.0, 1 H, 5-H) 6.95 (d, J=9.0, 1 H, 6-H) 2.51 (s, 3 H, 4-Me) 145 Sintesi della 3,8-dibromo-7-metossi-4-metilcumarina CH3 CH3 Br HO O Br O H3CO Br O O Br Una miscela di K2CO3 (0.20 g, 1.4 mmoli) e 3,8-dibromo-7-idrossi-4metilcumarina (0.40 g, 1.2 mmoli) in acetone (120 ml) è stata addizionata di CH3I (0.22 ml, 3.6 mmoli) e lasciata a temperatura ambiente per una notte. La miscela di reazione è stata filtrata e la soluzione organica è stata concentrata a secchezza. Il residuo solido è stato cristallizzato da EtOH, ottenendo la 4-metil-7metossicumarina (0.42 g, resa quantitativa) con p.f. 236°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.89 (d, J=9.1, 1 H, 5-H) 7.20 (d, J=9.1, 1 H, 6- H) 3.98 (s, 3 H, -OCH3) 2.59 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 159.00, 156.23, 151.99, 149.75, 126.62, 114.59, 109.66, 109.44, 98.44, 57.49, 19.90. ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 37.97%, H 2.32%, Br 45.92% Trovato: C 38.93%, H 2.18%, Br 46.02% 146 Sintesi di 3,8-dibromo-7-acetossi-4-metilcumarina Sintesi della 7-acetossi-3,8-dibromo-4-metilcumarina CH3 CH3 Br HO O Br O H3COCO Br O O Br Una soluzione di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-metilcumarina (0.20 g, 0.60 mmoli) in Ac2O (13 ml) è stata addizionata di acetato sodico fuso (0.05 g, 0.60 mmoli) e posta a riflusso per 1 ora (TLC: CE/EtOAc, 50/50). La miscela di reazione è stata ripresa a caldo cautamente con acqua (150 ml) per idrolizzare l’anidride acetica ed il precipitato formatosi è stato separato per filtrazione e cristallizzato da MeOH, ottenendo la 7-acetossi-3,8-dibromo-4-metilcumarina (0.13 g, resa 58%) con p.f. 253°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.92 (d, J=8.9, 1 H, 5-H) 7.39 (d, J=8.9, 1 H, 6-H) 2.62 (s, 3 H, -OCOCH3) 2.39 (s, 3 H, 4-Me) 13 C-NMR (DMSO-d6) 167.90, 155.39, 150.97, 150.67, 149.09, 125.82, 119.97, 118.57, 112.29, 104.42, 20.46, 19.59. HRMS (ESI-TOF) per C12H9Br2O4 (M+ +1) (M+) +1 374.8862 (calcolato) 374.8802 (trovato) (M++2) +1 376.8733 (calcolato) 376.8703 (trovato) 378.8824 (calcolato) 378.8843 (trovato) + (M +4) +1 147 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 38.33%, H 2.14%, Br 42.50% Trovato: C 38.28%, H 2.13%, Br 42.61% 148 Sintesi di 3,8-dibromo-4-metil-7-tiolcumarina Sintesi della 3,8-dibromo-4-metil-7-[(N,N-dimetil)tiocarbamoilossi]-cumarina CH3 CH3 Br Br S HO O O (H3C)2NCO Br O O Br Una miscela di K2CO3 (0.20 g, 1.4 mmoli) e 3,8-dibromo-7-idrossi-4metilcumarina (0.20 g, 0.60 mmoli) in acetone (50 ml) è stata addizionata di dimetilcarbamoil cloruro (0.11 g, 0.90 mmoli) e posta a riflusso per 2 ore (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata filtrata e la soluzione organica è stata concentrata a secchezza. Il residuo solido è stato cristallizzato da EtOH, ottenendo la 3,8-dibromo-4-metil-7-[(N,N-dimetil)tiocarbamoilossi]cumarina (0.47 g, resa 80%) con p.f. 232°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.95 (d, J=8.8, 1 H, 5-H) 7.31 (d, J=8.8, 1 H, 6-H) 3.40 (s , 6 H, -N(CH3)2) 2.64 (s, 3 H, 4-Me) 149 Sintesi della 3,8-dibromo-4-metil-7-[(N,N-dimetil)carbamoilmercapto]-cumarina CH3 CH3 Br Br S O (H3C)2NCO O O (H3C)2NCS Br O O Br La 3,8-dibromo-4-metil-7-[(N,N-dimetil)tiocarbamoilossi]-cumarina (0.60 g, 1.44 mmoli) è stata posta a fusione (232°C) per 10 minuti ottenendo la 3,8-dibromo-4metil-7-[(N,N-dimetil)carbamoilmercapto]-cumarina quantitativa). 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.89 (d, J=8.5, 1 H, 5-H) 7.63 (d, J=8.5, 1 H, 6-H) 3.10 (s all., 3 H, -CH3) 2.95 (s all., 3 H, -CH3) 2.39 (s, 3 H, 4-Me) 150 (0.60 g, resa Sintesi della 3,8-dibromo-4-metil-7-tiolcumarina CH3 CH3 Br Br O (H3C)2NCS O O HS Br Una soluzione di O O Br 3,8-dibromo-4-metil-7-[(N,N-dimetil)carbamoilmercapto]- cumarina (0.4 g, 0.90 mmoli) in H2SO4 concentrato (15 ml) ed AcOH glaciale (70 ml). La soluzione è stata posta a riflusso per 1 ora (TLC: Toluene/Etile formiato/Acido formico, 50/40/10). Dopo raffreddamento la miscela di reazione è stata versata in acqua e ghiaccio (200 ml) ottenendo un abbondante precipitato che è stato recuperato per filtrazione, ottenendo la 3,8-dibromo-4-metil-7tiolcumarina (0.25 g, resa 79%) con p.f. 240°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.78 (d, J=8.4, 1 H, 5-H) 7.60 (d, J=8.4, 1 H, 6-H) 2.57 (s, 3 H, 4-CH3) 13 C-NMR (DMSO-d6) 155.39, 151.36, 148.57, 142.11, 124.91, 124.79, 117.08, 110.86, 107.60, 19.40. HRMS (ESI-TOF) per C10H5Br2SO2 (M- –1) (M-) –1 346.8382 (calcolato) 346.8342 (trovato) - (M +2) –1 348.8362 (calcolato) 348.8364 (trovato) (M-+4) –1 350.8341 (calcolato) 350.8303 (trovato) 151 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 34.31%, H 1.73%, Br 45.66%, S 9.16% Trovato: C 34.28%, H 1.75%, Br 45.61%, S 9.18% 152 6.3.3.3 SINTESI DI BROMO-7-IDROSSICUMARINE SOSTITUITE IN POSIZIONE 4 Sintesi di bromoderivati della 4,7-diidrossicumarina Sintesi di 4,7-diidrossicumarina OH HO OH HO O O Una miscela di resorcina (20.0 g, 181.6 mmoli), acido malonico (19.8 g, 190.0 mmoli) e ZnCl2 (60 g, 440.3 mmoli) è stata aggiunta di POCl3 (40.64 ml, 436.0 mmoli) e termostata a 75°C per 3 ore (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione, dopo raffreddamento, è stata ripresa con 300 ml di una soluzione acquosa al 10 % di Na2CO3 e versata lentamente in acqua con formazione di un precipitato che è stato raccolto per filtrazione e solubilizzato nella minima quantità a caldo di MeOH e fatto precipitare in forma cristallina per lenta aggiunta di acqua, ottenendo la 4,7-diidrossicumarina (6.0 g, resa 18%), con p.f. 262°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 12.24 (s all., 1 H, 4-OH o 7-OH) 10.53 (s all., 1 H, 4-OH o 7-OH) 7.63 (d, J=8.6, 1 H, 5-H) 6.76 (dd, J=8.6, J=2.2, 1 H, 6-H) 6.66 (d, J=2.2, 1 H, 8-H) 5.38 (s, 1 H, 3-H) 153 Sintesi di 3-bromo-4,7-diidrossicumarina OH OH Br HO O O HO O O La 4,7-diidrossicumarina (1.0 g, 5.6 mmoli) è stata solubilizzata in 50 ml di AcOH glaciale ed alla soluzione è stata aggiunta, a piccole porzioni, alla temperatura di 60°C, una soluzione contenente bromo (0.14 ml, 2.8 mmoli) in AcOH glaciale. La miscela di reazione è stata termostatata per 3 ore a 60°C (TLC: CE/EtOAc, 50/50). Per raffreddamento si è formato un precipitato che è stato raccolto per filtrazione e lavato abbondantemente con acqua, ottenendo la 3bromo-4,7-diidrossicumarina (0.57 g, resa 43%), con p.f. 235°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.79 (d, J=8.8, 1 H, 5-H) 6.81 (dd, J=8.8, J=2.2, 1 H, 6-H) 6.71 (d, J=2.2, 1 H, 8-H) 13 C-NMR (DMSO-d6) 162.71, 161.77, 158.86, 153.50, 124.84, 113.02, 107.69, 101.92, 85.55. HRMS (ESI-TOF) per C9H4BrO4 (M- –1) (M-) –1 254.9444 (calcolato) 254.9477 (trovato) (M- +2) –1 256.9424 (calcolato) 256.9486 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 42.05%, H 1.96%, Br 31.09% Trovato: C 42.01%, H 1.94%, Br 31.15% 154 Sintesi di 3,8-dibromo-4,7-diidrossicumarina OH OH Br HO O O HO O O Br La 4,7-diidrossicumarina (0.80 g, 4.5 mmoli) è stata solubilizzata in 40 ml di AcOH glaciale ed alla soluzione è stata aggiunta, a piccole porzioni, alla temperatura di 60°C, una soluzione contenente bromo (0.35 ml, 6.74 mmoli) in AcOH glaciale. La miscela di reazione è stata termostatata per 2 ore a 50°C (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Per raffreddamento si è formato un precipitato che è stato dapprima raccolto per filtrazione e lavato abbondantemente con acqua e successivamente cristallizzato da DCE, ottenendo la 3,8-dibromo-4,7- diidrossicumarina (0.25 g, resa 40%), con p.f. 240°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.45 (s all., 2 H, 4-OH e 7-OH) 7.78 (d, J=7.8, 1 H, 5-H) 6.97 (d, J=7.8, 1 H, 6-H) 13 C-NMR (DMSO-d6) 1162.55, 158.65, 158.33, 150.36, 123.37, 112.48, 108.96, 96.55, 85.88. HRMS (ESI-TOF) per C9H3Br2O4 (M-–1) (M-) –1 332.8404 (calcolato) 332.8447 (trovato) (M-+2) –1 334.8384 (calcolato) 334.8405 (trovato) (M-+4) –1 336.8364 (calcolato) 336.8432 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 32.18%, H 1.20%, Br 47.57% Trovato: C 32.43%, H 0.95%, Br 47.69% 155 Sintesi di 3,6,8-tribromo-4,7-diidrossicumarina OH OH Br HO O O Br HO O O Br La 4,7-diidrossicumarina (2.0 g, 11.2 mmoli) è stata solubilizzata in 60 ml di AcOH glaciale ed alla soluzione è stata aggiunta, a piccole porzioni, alla temperatura di 60°C, una soluzione contenente bromo (2.3 ml, 44.91 mmoli) in AcOH glaciale. La miscela di reazione è stata termostatata per 3 ore a 60°C (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Nella miscela di reazione si ha la formazione di un precipitato che è stato dapprima raccolto per filtrazione e lavato abbondantemente con acqua e successivamente cristallizzato da MeOH, ottenendo la 3,6,8tribromo-4,7-diidrossicumarina (2.2 g, resa 47%), con p.f. 257°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 10.70 (s all., 2 H, 4-OH e 7-OH) 8.08 (s, 1 H, 5-H) 13 C-NMR (DMSO-d6) 161.82, 158.10, 154.47, 149.39, 125.75, 110.91, 106.97, 99.31, 86.72. HRMS (ESI-TOF) perC9H2Br3O4 (M- –1) (M-) –1 410.7509 (calcolato) 410.7547 (trovato) - (M +2) –1 412.7489 (calcolato) 412.7468 (trovato) (M-+4) –1 414.7469 (calcolato) 414.7462 (trovato) (M-+6) –1 416.7450 (calcolato) 416.7462 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 26.06%, H 0.73%, Br 57.79% Trovato: C 25.99%, H 0.74%, Br 57.73% 156 Sintesi di bromoderivati della 7-idrossicumarina Sintesi di 3-bromo-7-idrossicumarina Br HO O O HO O O Ad una soluzione di 7-idrossicumarina (4.0 g, 24.7 mmoli) in AcOH glaciale (150 ml) termostatata a 60°C è stata aggiunta, goccia a goccia, una soluzione di Br2 (1.3 ml, 24.7 mmoli) diluito in AcOH (30 ml) fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CE/EtOAc, 50/50). Il precipitato formatosi dopo raffreddamento è stato raccolto per filtrazione e cristallizzato da MeOH, ottenendo la 3-bromo-7idrossi-cumarina (2.4 g, resa 40%), con p.f. 247°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 10.76 (s all., 1 H, -OH) 8.49 (s, 1 H, 4-H) 7.52 (d, J=8.5, 1 H, 5-H) 6.82 (dd, J=8.5, J=2.1, 1 H, 6-H) 6.74 (d, J=2.1, 1 H, 8-H) 13 C-NMR (DMSO-d6) 161.66, 156.84, 154.67, 145.50, 129.21, 113.66, 111.82, 105.12, 102.01. HRMS (ESI-TOF) per C9H4BrO3 (M- –1) (M-) –1 238.9349 (calcolato) 238.9339 (trovato) (M- +2) –1 240.9330 (calcolato) 240.9334 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 44.85%, H 2.09%, Br 33.15% Trovato: C 44.82%, H 2.10%, Br 33.13% 157 Sintesi di 3,6-dibromo-7-idrossicumarina e di 3,8-dibromo-7-idrossicumarina Br Br O HO Br Br + HO O O O HO O O Br Ad una soluzione di 3-bromo-7-idrossicumarina (1.2 g, 5.0 mmoli) in CH3CN (150 ml) termostatata a 60°C è stata aggiunta, goccia a goccia, una soluzione di Br2 (0.52 ml, 10.1 mmoli) diluito in CH3CN (50 ml) fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CE/EtOAc, 50/50). La miscela di reazione è stata concentrata a secchezza ed il solido ottenuto è stato purificato mediante cromatografia su colonna con eluente CE/EtOAc 80/20, eluendo dapprima la 3,6-dibromo-7idrossicumarina che è stata ulteriormente purificata riprendendo il residuo solido con la minima quantità a caldo di EtOAc e fatto precipitare in forma cristallina per lenta aggiunta a caldo di CE (0.28 g, resa 18%), con p.f. 217°C. Successivamente è stata eluita la 3,8-dibromo-7-idrossicumarina (0.24 g, resa 15%) la quale è stata ulteriormente purificata per cristallizzazione da MeOH, con p.f. 219°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) di 3,6-dibromo-7-idrossicumarina 11.62 (s all., 1 H, -OH) 8.44 (s, 1 H, 4-H) 7.91 (s, 1 H, 5-H) 6.89 (s, 1 H, 8-H) 13 C-NMR (DMSO-d6) di 3,6-dibromo-7-idrossicumarina 157.71, 156.72, 153.65, 144.47,131.44, 113.23, 106.74, 102.91. HRMS (ESI-TOF) per C9H3Br2O3 (M- –1) di 3,6-dibromo-7-idrossicumarina (M-) –1 316.8454 (calcolato) 316.8446 (trovato) (M- +2) –1 318.8434 (calcolato) 318.8438 (trovato) (M- +4) –1 320.8415 (calcolato) 320.8413 (trovato) 158 ANALISI ELEMENTARE di 3,6-dibromo-7-idrossicumarina Teorico: C 33.79%, H 1.26%, Br 49.95% Trovato: C 33.82%, H 1.24%, Br 49.96% 1 H-NMR (DMSO-d6) di 3,8-dibromo-7-idrossicumarina 11.53 (s all., 1 H, 7-OH) 8.51 (s, 1 H, 4-H) 7.52 (d, J=8.6, 1 H, 5-H) 6.98 (d, J=8.6, 1-H, 6-H) 13 C-NMR (DMSO-d6) di 3,8-dibromo-7-idrossicumarina 158.66, 156.73, 151.68, 145.52, 127.99, 113.40, 113.03, 106.23, 96.73. HRMS (ESI-TOF) per C9H3Br2O3 (M- –1) di 3,8-dibromo-7-idrossicumarina (M-) –1 316.8454 (calcolato) 316.8458 (trovato) (M- +2) –1 318.8434 (calcolato) 318.8431 (trovato) (M- +4) –1 320.8415 (calcolato) 320.8404 (trovato) ANALISI ELEMENTARE di 3,8-dibromo-7-idrossicumarina Teorico: C 33.79%, H 1.26%, Br 49.95% Trovato: C 33.80%, H 1.28%, Br 49.93% 159 Sintesi di bromoderivati della 4-etil-7-idrossicumarina Sintesi di 4-etil-7-idrossicumarina CH2CH3 HO OH HO O O Ad una miscela di resorcinolo (1.5 g, 14.0 mmoli) ed etile propionilacetato (2.0 ml, 14.0 mmoli) è stato aggiunto, goccia a goccia, H2SO4 concentrato e la miscela di reazione è stata mantenuta sotto agitazione a temperatura ambiente per 1 ora fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata versata in acqua (150 ml) con formazione di un precipitato che è stato filtrato e lavato con acqua, ottenendo la 4-etil-7idrossicumarina (2.4 g, resa 90%), con p.f. 175°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 10.51 (s all., 1 H, -OH) 7.63 (d, J=8.7, 1 H, 5-H) 6.80 (dd, J=8.7, J=2.4, 1 H, 6-H) 6.71 (d, J=2.4, 1 H, 8-H) 6.08 (s, 1 H, 3-H) 2.37 (q, J=7.4, 2 H, -CH2CH3) 1.21 (t, J=7.4, 3 H, -CH2CH3) 160 Sintesi di 3-bromo-4-etil-7-idrossicumarina CH2CH3 CH2CH3 Br HO O O HO O O Una soluzione di 4-etil-7-idrossicumarina (0.50 g, 2.6 mmoli) in AcOH glaciale (20 ml) è stata aggiunta, goccia a goccia, di una soluzione di Br2 (0.13 ml, 2.6 mmoli) diluito in AcOH (15 ml) e termostatata a 60°C per 2 ore fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3/MeOH, 95/5). La miscela di reazione è stata versata in 100 ml di acqua, neutralizzata con NaHCO3 e poi estratta con EtOAc. La fase organica è stata quindi anidrificata con Na2SO4 anidro e concentrata a secchezza. Il residuo solido è stato cristallizzato da EtOH, ottenendo la 3-bromo-4-etil-7-idrossicumarina (0.41 g, resa 58%), con p.f. 174°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.69 (s all., 1 H, -OH) 7.73 (d, J=8.9, 1 H, 5-H) 6.85 (dd, J=8.9, J=2.4, 1 H, 6-H) 6.76 (d, J=2.4, 1 H, 8-H) 2.96 (q, J=7.6, 2 H, -CH2CH3) 1.16 (t, J=7.6, 3 H, -CH2CH3) 13 C-NMR (DMSO-d6) 161.59, 157.12, 153.83, 127.25, 114.06, 110.82, 106.71, 102.54, 26.00, 12.46. HRMS (ESI-TOF) per C11H8BrO3 (M- –1) (M-) –1 266.9662 (calcolato) 266.9709 (trovato) (M- +2) –1 268.9643 (calcolato) 268.9687 (trovato) 161 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 49.10%, H 3.37%, Br 29.69% Trovato: C 49.08%, H 3.36%, Br 29.66% 162 Sintesi di 3,6-dibromo-4-etil-7-idrossicumarina e di 3,8-dibromo-4-etil-7idrossicumarina CH2CH3 CH2CH3 Br CH2CH3 Br Br + HO O O HO O O HO O O Br Ad una soluzione di 4-etil-7-idrossicumarina (0.40 g, 2.1 mmoli) in AcOH glaciale (20 ml), termostatata a 60°C, è stata aggiunta una soluzione di Br2 (0.22 ml, 4.2 mmoli) diluito in AcOH (2 ml) fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CE/EtOAc, 80/20). La miscela di reazione, versata in acqua e neutralizzata con NaHCO3, è stata estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata anidrificata con Na2SO4 anidro e concentrata a secchezza. Il solido ottenuto è stato purificato mediante cromatografia su colonna con eluente CE/EtOAc, 95/5, eluendo dapprima la 3,6-dibromo-4-etil-7-idrossicumarina (0.13 g, resa 18%), con p.f. 184°C, e successivamente la 3,8-dibromo-4-etil-7-idrossicumarina (80 mg, resa 11%), con p.f. 166°C. I prodotti eluiti sono stati purificati mediante cristallizzazione da MeOH. 1 H-NMR(DMSO-d6) di 3,6-dibromo-4-etil-7-idrossicumarina 11.58 (s all., 1 H, -OH) 8.04 (s, 1 H, 5-H) 6.92 (s, 1 H, 8-H) 2.98 (q, J=7.5, 2 H, -CH2CH3) 1.15 (t, J=7.5, 3 H, -CH2CH3) 13 C-NMR (DMSO-d6) di 3,6-dibromo-4-etil-7-idrossicumarina 159.25, 154.89, 156.01, 154.36, 124.32, 115.18, 110.21, 106.34, 98.81, 26.40, 12.35. 163 ANALISI ELEMENTARE di 3,6-dibromo-4-etil-7-idrossicumarina Teorico: C 37.97 %, H 2.32 %, Br 45.92 % Trovato: C 37.98 %, H 2.30 %, Br 45.89 % HRMS (ESI-TOF) per C11H7Br2O3 (M- –1) di 3,6-dibromo-4-etil-7- idrossicumarina (M-) –1 344.8767 (calcolato) 344.8900 (trovato) - (M +2) –1 346.8747 (calcolato) 346.8822 (trovato) (M- +4) –1 348.8728 (calcolato) 348.8796 (trovato) 1 H-NMR (DMSO-d6) di 3,8-dibromo-4-etil-7-idrossicumarina 11.50 (s all., 1 H, -OH) 7.77 (d, J=8.9; 1 H, 5-H) 7.02 (d, J=8.9, 1 H, 6-H) 2.98 (q, J=7.5, 2 H, -CH2CH3) 1.16 (t, J=7.5, 3 H, -CH2CH3) 13 C-NMR (DMSO-d6) di 3,8-dibromo-4-etil-7-idrossicumarina 161.60, 158.51, 156.92, 150.45, 125.84, 113.42, 112.06, 102.57, 97.27, 26.12, 12.54. HRMS (ESI-TOF) per C11H7Br2O3 (M- –1) di 3,8-dibromo-4-etil-7- idrossicumarina (M-) –1 344.8767 (calcolato) 344.8780 (trovato) - (M +2) –1 346.8747 (calcolato) 346.8717 (trovato) (M- +4) –1 348.8728 (calcolato) 348.8814 (trovato) ANALISI ELEMENTARE di 3,8-dibromo-4-etil-7-idrossicumarina Teorico: C 37.97%, H 2.32%, Br 45.92% Trovato: C 37.95%, H 2.33%, Br 45.90% 164 Sintesi di 3,6,8-tribromo-4-etil-7-idrossicumarina CH2CH3 CH2CH3 Br HO O O Br HO O O Br Una soluzione di 4-etil-7-.idrossicumarina (0.20 g, 1.1 mmoli) in AcOH glaciale (15 ml); è stata addizionata di una soluzione di Br2 (0.16 ml, 3.2 mmoli) diluito in AcOH (2 ml) e termostatata a 60°C per 1 ora fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3/MeOH, 95/5). La miscela di reazione è stata versata in acqua (50 ml) con formazione di un precipitato che è stato filtrato, lavato con acqua e cristallizzato da DCE, ottenendo il 3,6,8-tribromo-4-etil-7- idrossicumarina (0.42 g, resa 89%), con p.f. 235°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 8.10 (s, 1 H, 5-H) 3.00 (q, J=7.5, 2 H, -CH2CH3) 1.14 (t, J=7.5, 3 H, -CH2CH3) 13 C-NMR (DMSO-d6) 155.77, 155.38, 154.21, 149.41, 127.68, 113.08, 108.94, 107.93, 99.59, 25.70, 12.06. HRMS (ESI-TOF) per C11H6Br3O3 (M- –1) (M-) –1 422.7873 (calcolato) 422.7969 (trovato) (M- +2) –1 424.7852 (calcolato) 424.7937 (trovato) (M- +4) –1 426.7833 (calcolato) 426.7915 (trovato) (M- +6) –1 428.7814 (calcolato) 428.7931 (trovato) 165 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 30.95%, H 1.65%, Br 56.15% Trovato: C 30.95%, H 1.63%, Br 56.17% 166 Sintesi di bromoderivati della 4-bromometil-7-idrossicumarina Sintesi di 4-bromoacetoacetato di etile O H3C O O Br OC2H5 O OC2H5 Ad una soluzione di etile acetoacetato (13.0 g, 100.0 mmoli) in CHCl3 (90 ml) è stata aggiunta a temperatura ambiente, goccia a goccia, una soluzione di Br2 (5.1 ml, 100.0 mmoli) in 30 ml di CHCl3 (TLC: CE). La miscela di reazione è stata insufflata per 20 minuti con N2, versata in 100 ml di acqua e quindi estratta con EtOAc. La fase organica è stata anidrificata con Na2SO4 anidro e concentrata evaporando il solvente organico, ottenendo il 4-bromoacetoacetato di etile (20.0 g, resa 96%). 1 H-NMR (CDCl3) 4.23 (q, 2 H, J=7.2, -CH2CH3) 3.44 (s, 2 H alifatici) 2.25 (s, 2 H alifatici) 1.14 (t, J=7.2, 3 H, -CH2CH3) 167 Sintesi di 4-bromometil-7-idrossicumarina CH2Br HO HO OH O O Ad una sospensione di resorcinolo (5.0 g, 45.4 mmoli) in 4-bromoacetoacetato di etile (10.5 g, 50.2 mmoli) è stato aggiunto H2SO4 concentrato (20 ml) e la miscela di reazione è stata mantenuta a temperatura ambiente per 1 ora fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3/MeOH, 95/05). La miscela di reazione è stata versata in acqua e ghiaccio (200 ml) ed il precipitato formatosi è stato recuperato mediante filtrazione e lavato con acqua. Il residuo solido è stato solubilizzato nella minima quantità a caldo di MeOH e fatto precipitare in forma cristallina per lenta aggiunta di acqua, ottenendo la 4-bromometil-7idrossicumarina (5.2 g, resa 45%), con p.f. 191°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 10.69 (s all., 1 H, -OH) 7.70 (d, J=8.8, 1 H, 5-H) 6.84 (dd, J=8.8, J=2.3, 1 H, 6-H) 6.74 (d, J=2.3, 1 H, 8-H) 6.45 (s, 1 H, 3-H) 4.79 (s, 2 H, -CH2Br) 168 Sintesi di 8-bromo-4-bromometil-7-idrossicumarina CH2Br HO O CH2Br O HO O O Br METODO A Ad una soluzione di 4-bromometil-7-idrossicumarina (0.50 g, 2.0 mmoli) in AcOH glaciale (30 ml) termostatata a 60°C è stata aggiunta, goccia a goccia, una soluzione di Br2 (0.10 ml, 2.0 mmoli) diluito in AcOH (10 ml). Dopo 30 minuti (TLC: CE/EtOAc, 50/50) la miscela di reazione è stata fatta raffreddare fino a temperatura ambiente, versata in 100 ml di acqua e, dopo neutralizzazione con NaHCO3, estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata quindi anidrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza, ottenendo una miscela di prodotti complessa che è stata abbandonata. METODO B Ad una soluzione di 4-bromometil-7-idrossicumarina (0.50 g, 2.0 mmoli) in AcOH glaciale (30 ml) è stata aggiunta, goccia a goccia, una soluzione di Br2 (0.10 ml, 2.0 mmoli) diluito in AcOH (10 ml) a temperatura ambiente fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CE/EtOAc, 50/50). La miscela di reazione è stata versata in acqua, neutralizzata con NaHCO3, ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata anidrificata e concentrata a secchezza. Da analisi 1H-NMR il solido ottenuto è risultato una miscela complessa di prodotti che non sono stati identificati e separati. 169 METODO C Ad una soluzione di 4-bromometil-7-idrossicumarina (0.50 g, 2.0 mmoli) in CH3CN (50 ml) è stata aggiunta, goccia a goccia, una soluzione di Br2 (0.10 ml, 2.0 mmoli) diluito in CH3CN (20 ml) e la miscela di reazione è stata mantenuta sotto agitazione ad una temperatura compresa tra 0°C e 5°C per 5 ore (TLC: CE/EtOAc, 50/50). La soluzione è stata concentrata a secchezza ed il residuo solido è stato cristallizzato da DCE, ottenendo la 8-bromo-4-bromometil-7idrossicumarina (0.16 g, resa 24%), con p.f. 249°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.72 (d, J=8.8, 1 H, 5-H) 7.02 (d, J=8.8, 1 H, 6-H) 6.55 (s, 1 H, 3-H) 4.82 (s, 2 H, -CH2Br) 13 C-NMR (DMSO-d6) 159.44, 158.34, 152.04, 151.44, 125.17, 112.44, 111.86, 110.85, 97.14, 58.98. HRMS (ESI-TOF) per C10H5Br2O3 (M- –1) (M-) –1 330.8611 (calcolato) 330.8680 (trovato) (M- +2) –1 332.8591 (calcolato) 332.8595 (trovato) (M- +4) –1 334.8572 (calcolato) 334.8589 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 35.96%, H 1.81%, Br 47.85% Trovato: C 35.94%, H 1.82%, Br 47.81% 170 Sintesi di 3,6-dibromo-4-bromometil-7-idrossicumarina e di 3,8-dibromo-4bromometil-7-idrossicumarina CH2Br CH2Br Br CH2Br Br Br + HO O O HO O O HO O O Br Ad una soluzione di 4-bromometil-7-idrossicumarina (0.50 g, 2.0 mmoli) in CH3CN (50 ml) è stata aggiunta a temperatura ambiente, goccia a goccia, una soluzione di Br2 (0.25 ml, 4.9 mmoli) diluito in CH3CN (210 ml) (TLC: CE/EtOAc, 50/50). La miscela di reazione è stata concentrata a secchezza ed il residuo solido è stato purificato mediante cromatografia su colonna con eluente CHCl3, eluendo dapprima la 3,6-dibromo-4-bromometil-7-idrossicumarina che è stata ulteriormente purificata per cristallizzazione a caldo da DCE (0.13 g, resa 17%), con p.f. 213°C, e successivamente la 3,8-dibromo-4-bromometil-7idrossicumarina, che è stata ulteriormente purificata mediante cristallizzazione da MeOH (0.30 g, resa 25%), con p.f. 217°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) di 3,6-dibromo-4-bromometil-7-idrossicumarina 8.10 (s, 1 H, 5-H) 6.63 (s, 1 H, 8-H) 4.90 (s, 2 H, -CH2Br) 13 C-NMR (DMSO-d6) di 3,6-dibromo-4-bromometil-7-idrossicumarina 156.24, 155.18, 149.85, 146.34, 124.81, 113.60, 111.01, 109.67, 96.84, 60.93. 171 HRMS (ESI-TOF) per C10H4Br3O3 (M- –1) di 3,6-dibromo-4-bromometil-7idrossicumarina (M-) –1 408.7716 (calcolato) 408.7741 (trovato) (M- +2) –1 410.7696 (calcolato) 410.7689 (trovato) (M- +4) –1 412.7676 (calcolato) 412.7697 (trovato) (M- +6) –1 414.7657 (calcolato) 414.7694 (trovato) ANALISI ELEMENTARE 3,6-dibromo-4-bromometil-7-idrossicumarina Teorico: C 29.09%, H 1.22%, Br 58.06% Trovato: C 29.12%, H 1.23%, Br 58.08% 1 H-NMR (DMSO-d6) di 3,8-dibromo-4-bromometil-7-idrossicumarina 11.62 (s all., 1 H, -OH) 7.82 (d, J=8.9, 1 H, 5-H) 7.05 (d, J=8.9, 1 H, 6-H) 4.89 (s, 2 H, -CH2Br) 13 C-NMR (DMSO-d6) di 3,8-dibromo-4-bromometil-7-idrossicumarina 156.78, 155.39, 150.64, 149.47, 125.59, 113.30, 110.56, 109.70, 97.27, 60.74. HRMS (ESI-TOF) per C10H4Br3O3 (M- –1) di 3,8-dibromo-4-bromometil-7idrossicumarina (M-) –1 408.7716 (calcolato) 408.7870 (trovato) (M- +2) –1 410.7696 (calcolato) 410.7831 (trovato) (M +4) –1 412.7676 (calcolato) 412.7851 (trovato) (M- +6) –1 414.7657 (calcolato) 414.7852 (trovato) - ANALISI ELEMENTARE di 3,8-dibromo-4-bromometil-7-idrossicumarina Teorico: C 29.09%, H 1.22%, Br 58.06% Trovato: C 29.07%, H 1.20%, Br 58.05% 172 Sintesi di 3,6,8-tribromo-4-bromometil-7-idrossicumarina CH2Br CH2Br Br HO O O Br HO O O Br Ad una soluzione di 4-bromometil-7-idrossicumarina (0.50 g, 1.96 mmoli) in AcOH glaciale (30 ml), termostatata a 50°C, è stata aggiunta, goccia a goccia, una soluzione di Br2 (0.3 ml, 6.0 mmoli) in AcOH (35 ml) (TLC: CE/EtOAc, 50/50). Al termine dell’aggiunta la miscela di reazione è stata fatta raffreddare, quindi versata in 100 ml di acqua, ottenendo un precipitato che è stato separato per filtrazione e lavato abbondantemente con acqua. Il solido ottenuto è stato cristallizzato da MeOH, ottenendo la 3,6,8-tribromo-4-bromometil-7- idrossicumarina (0.87 g, resa 89%), con p.f. 230°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 8.21 (s, 1 H, 5-H) 4.95 (s, 2 H, -CH2Br) 13 C-NMR (DMSO-d6) 156.96, 154.60, 151.27, 149.98, 129.31, 113.63, 110.06, 107.97, 99.42, 61.07. HRMS (ESI-TOF) per C10H3Br4O3 (M- –1) (M-) –1 486.6821 (calcolato) 486.7071 (trovato) - (M +2) –1 488.6801 (calcolato) 488.7024 (trovato) (M- +4) –1 490.6781 (calcolato) 490.6970 (trovato) (M- +6) –1 492.6761 (calcolato) 492.6952 (trovato) (M- +8) –1 494.6743 (calcolato) 494.6939 (trovato) 173 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 24.42%, H 0.82%, Br 65.00% Trovato: C 24.40%, H 0.85%, Br 65.03% 174 Sintesi di bromoderivati della 4-clorometil-7-idrossicumarina Sintesi di 4-clorometil-7-idrossicumarina CH2Cl HO OH HO O O Ad una sospensione di resorcinolo (5.0 g, 45.4 mmoli) in 4-cloroacetoacetato di etile (6.1 ml, 45.4 mmoli) è stato aggiunto H2SO4 concentrato (7 ml) e la soluzione ottenuta è stata mantenuta sotto agitazione a temperatura ambiente per 1 ora fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata versata a filo in acqua e ghiaccio (400 ml) ottenendo un precipitato che è stato separato per filtrazione e lavato con acqua. Il residuo solido è stato cristallizzato da MeOH, ottenendo la 4-clorometil-7-idrossicumarina (4.6 g, resa 48%), con p.f. 181°C. 1 H-NMR (Acetone-d6) 9.49 (s all., 1 H, -OH) 7.73 (d, J=8.8, 1 H, 5-H) 6.91 (dd, J=8.8, J=2.4, 1 H, 6-H) 6.79 (d, J=2.4, 1 H, 8-H) 6.40 (t, J=0.8, 1 H, 3-H) 4.92 (d, J=0.8, 2 H, -CH2Cl) 175 Sintesi di 8-bromo-4-clorometil-7-idrossicumarina CH2Cl HO O CH2Cl O HO O O Br METODO A Ad una soluzione di 4-clorometil-7-idrossicumarina (0.30 g, 1.4 mmoli) in AcOH glaciale (30 ml) termostatata a 40°C è stata aggiunta, goccia a goccia, una soluzione di Br2 (0.07 ml, 1.4 mmoli) diluita in AcOH (30 ml) fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata versata in acqua (100 ml), neutralizzata con NaHCO3 ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata quindi anidrificata con Na2SO4 anidro e concentrata a secchezza, ottenendo una miscela complessa di prodotti che non sono stati identificati e separati. METODO B Ad una soluzione di 4-clorometil-7-idrossicumarina (0.30 g, 1.4 mmoli) in CH3CN (40 ml) è stata aggiunta, goccia a goccia, una soluzione di Br2 (0.17 ml, 3.3 mmoli) diluito in CH3CN (160 ml) fino a scomparsa del prodotto di partenza, mantenendo la temperatura compresa tra 0°C e 5°C (TLC: CE/EtOAc, 50/50). La miscela di reazione è stata concentrata a secchezza ed il residuo solido è stato cristallizzato da MeOH, ottenendo la 8-bromo-4-clorometil-7-idrossicumarina (0.16 g, resa 39%), con p.f. 247°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.48 (s all., 1 H, 7-OH) 7.70 (d, J=8.8, 1 H, 5-H) 7.01 (d, J=8.8, 1 H, 6-H) 6.51 (s, 1 H, 3-H) 4.97 (s, 2 H, -CH2Cl) 176 13 C-NMR (DMSO-d6) 160.47, 158.35, 152.43, 151.62, 124.36, 112.55, 111.21, 107.39, 96.84, 59.43. HRMS (ESI-TOF) per C10H5BrClO3 (M- –1) (M-) –1 286.9116 (calcolato) 286.9126 (trovato) (M- +2) –1 288.9094 (calcolato) 288.9097 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 41.49%, H 2.09%, Br 27.60%, Cl 12.25% Trovato: C 41.52%, H 2.08%, Br 27.57%, Cl 12.23% 177 Sintesi di 6,8-dibromo-4-clorometil-7-idrossicumarina CH2Cl CH2Cl Br HO O O HO O O Br Una soluzione di 4-clorometil-7-idrossicumarina (0.50 g, 2.4 mmoli) in CHCl3 (200 ml) è stata addizionata, goccia a goccia, di una soluzione di Br2 (0.30 ml, 5.9 mmoli) in CHCl3 (100 ml). La miscela di reazione è stata mantenuta sotto agitazione a temperatura ambiente fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CE/EtOAc, 10/90) e quindi concentrata a secchezza. Il residuo solido è stato cristallizzato da MeOH, ottenendo la 6,8-dibromo-4-clorometil-7idrossicumarina (0.57 g, 65%), con p.f. 212°C. 1 H-NMR (Acetone-d6) 8.08 (s, 1 H, 5-H) 6.57 (t, J=0.8, 1-H, 3-H) 5.02 (d, J=0.8, 2 H, -CH2Cl) 13 C-NMR (Acetone-d6) 160.58, 146.03, 153.42, 151.58, 129.49, 115.34, 114.29, 107.89, 100.81, 42.85. HRMS (ESI-TOF) per C10H4Br2ClO3 (M- –1) (M-) –1 364.8221 (calcolato) 364.8247 (trovato) - (M +2) –1 366.8200 (calcolato) 366.8197 (trovato) (M- +4) –1 368.8178 (calcolato) 368.8189 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 32.60%, H 1.37%, Br 43.38%, Cl 9.62%; Trovato: C 32.62%, H 1.36%, Br 43.36%, Cl 9.64%. 178 Tentativo di sintesi di 3,8-dibromo-4-clorometil-7-idrossicumarina a partire dalla 4-clorometil-7-idrossicumarina. CH2Cl CH2Cl CH2Br Br Br + HO O O HO O Br O HO O O Br METODO A Ad una soluzione di 4-clorometil-7-idrossicumarina (0.50 g, 2.4 mmoli) in CH3CN (50 ml) è stata aggiunta lentamente (una settimana) una soluzione di Br2 (0.36 ml, 7.1 mmoli) diluito in CH3CN (300 ml) (TLC: CE/EtOAc, 10/90). Dopo aver concentrato a secchezza la miscela di reazione il residuo solido è stato cromatografato su colonna con eluente CHCl3, ottenendo però una miscela di 3,8dibromo-4-clorometil-7-idrossicumarina e di 3,8-dibromo-4-bromometil-7idrossicumarina, che non è stato possibile separare ulteriormente ma identificare mediante NMR ed MS. 1 H-NMR (DMSO-d6) di 3,8-dibromo-4-clorometil-7-idrossicumarina 11.62 (s all., 1 H, 7-OH) 7.82 (d, J=8.9, 1 H, 5-H) 7.05 (d, J=8.9, 1 H, 6-H) 5.02 (s, 2 H, -CH2Cl) HRMS (ESI-TOF) per C10H4Br2ClO3 (M- –1) (M-) –1 364.8220 (calcolato) 364.8386 (trovato) (M- +2) –1 366.8200 (calcolato) 366.8232 (trovato) (M- +4) –1 368.8178 (calcolato) 368.8219 (trovato) 179 1 H-NMR (DMSO-d6) di 3,8-dibromo-4-bromometil-7-idrossicumarina 11.62 (s all., 1 H, -OH) 7.82 (d, J=8.9, 1 H, 5-H) 7.05 (d, J=8.9, 1 H, 6-H) 4.89 (s, 2 H, -CH2Br) HRMS (ESI-TOF) per C10H4Br3O3 (M- –1) (M-) –1 408.7716 (calcolato) 408.7906 (trovato) (M- +2) –1 410.7696 (calcolato) 410.7720 (trovato) (M- +4) –1 412.7676 (calcolato) 412.7720 (trovato) (M- +6) –1 414.7656 (calcolato) 414.7670 (trovato) 180 METODO B Una soluzione di 4-clorometil-7-idrossicumarina (0.50 g, 2.4 mmoli) in CH3CN (50 ml) è stata addizionata, goccia a goccia, di una soluzione di Br2 (0.36 ml, 7.1 mmoli) in CH3CN (300 ml). La miscela di reazione è stata mantenuta in agitazione a temperatura ambiente per 2 giorni (TLC: CE/EtOAc, 10/90). La miscela di reazione è stata concentrata a secchezza, ottenendo una miscela complessa di prodotti che non sono stati identificati e separati. METODO C Ad una soluzione di 4-clorometil-7-idrossicumarina (0.50 g, 2.4 mmoli) in CH3CN (50 ml) è stata aggiunta, goccia a goccia, una soluzione di Br2 (0.36 ml, 7.1 mmoli) in CH3CN (300 ml). La miscela di reazione è stata mantenuta in agitazione ad una temperatura compresa fra 0°C e 5°C per 3 giorni fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CE/EtOAc, 10/90). La miscela di reazione è stata concentrata a secchezza. Da analisi 1H-NMR il solido ottenuto è risultato una miscela complessa di prodotti che non sono stati identificati e separati. 181 Tentativo di sintesi di 3,8-dibromo-4-clorometil-7-idrossicumarina a partire dalla 8-bromo-4-clorometil-7-idrossicumarina. CH2Cl CH2Cl Br HO O O HO Br O O Br Ad una miscela di 8-bromo-4-clorometil-7-idrossicumarina (0.30 g, 1.0 mmoli) ed CH3CN (400 ml) è stata aggiunta, goccia a goccia, una soluzione di Br2 (0.15 ml, 2.9 mmoli) in CH3CN (200 ml), mantenendo una temperatura compresa fra 0°C e 5°C fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CE/EtOAc, 10/90). La miscela di reazione è stata concentrata a secchezza ed il residuo solido è stato purificato mediante cromatografia su colonna con eluente CHCl3, ottenendo la 6,8-dibromo-4-clorometil-7-idrossicumarina (64 mg, resa 16%). 182 Sintesi di 3,6,8-tribromo-4-clorometil-7-idrossicumarina CH2Cl CH2Cl Br HO O O Br HO O O Br Una miscela di 4-clorometil-7-idrossicumarina (0.20 g, 1.0 mmoli) e di NBS (0.65 g, 3.6 mmoli) solubilizzata in CH3CN (200 ml) è stata posta a riflusso per 2 ore fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3/MeOH, 80/20). La miscela di reazione è stata concentrata a secchezza ed il residuo solido è stato trattato a caldo con acqua. Il residuo indisciolto è stato dapprima separato per filtrazione e successivamente purificato mediante cromatografia su colonna con eluente CH2Cl2, ottenendo la 3,6,8,-tribromo-4-clorometil-7-idrossicumarina (0.58 g, resa 92%), con p.f. 215°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 8.21 (s, 1 H, 5-H) 5.08 (s, 2 H, -CH2Cl) 13 C-NMR (DMSO-d6) 155.98, 154.70, 149.69, 147.61, 127.90, 112.12, 108.10, 99.72, 60.80. HRMS (ESI-TOF) per C10H3Br3ClO3 (M- –1) (M-) –1 442.7326 (calcolato) 442.7413 (trovato) - (M +2) –1 444.7305 (calcolato) 444.7365 (trovato) (M- +4) –1 446.7284 (calcolato) 446.7321 (trovato) (M- +6) –1 448.7262 (calcolato) 448.7325 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 26.85%, H 0.90%, Br 53.59%, Cl 7.93% Trovato: C 26.87%, H 0.92%, Br 53.55%, Cl 7.90% 183 Sintesi di bromoderivati della 4-idrossimetil-7-idrossicumarina Sintesi di 8-bromo-7-idrossi-4-idrossimetilcumarina CH2Cl HO O CH2OH O HO O Br O Br Una sospensione di 8-bromo-4-clorometil-7-idrossicumarina (0.10 g, 0.35 mmoli) in acqua (20 ml) è stata irradiata per 15 minuti a 100 W, mantenendo la temperatura a 150°C (TLC: CHCl3/MeOH, 95/5). Il solido indisciolto cristallino è stato separato per filtrazione, ottenendo la 8-bromo-7-idrossi-4- idrossimetilcumarina (94 mg, resa quantitativa), con p.f. >300. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.32 (s all., 1 H, -OH) 7.54 (d, J=8.8, 1 H, 5-H) 6.95 (d, J=8.8, 1 H, 6-H) 6.30 (s, 1 H, 3-H) 5.64 (s all., 1 H, -CH2OH) 4.71 (s, 2 H, -CH2OH) 13 C-NMR (DMSO-d6) 160.07, 158.01, 157.00, 151.59, 124.09, 112.49, 110.66, 106.99, 97.05, 59.11. HRMS (ESI-TOF) per C10H6BrO4 (M- –1) (M-) –1 268.9455 (calcolato) 268.9483 (trovato) (M- +2) –1 270.9436 (calcolato) 270.9458 (trovato) 184 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 44.31%, H 2.60%, Br 29.48% Trovato: C 44.34%, H 2.63%, Br 29.47% 185 Sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-idrossimetilcumarina CH2Br CH2OH Br HO O Br O HO Br O O Br Una sospensione di 3,8-dibromo-4-bromometil-7-idrossicumarina (50 mg, 0.12 mmoli) in acqua (30 ml) è stata irradiata per 15 minuti a 100 W, mantenendo la temperatura a 150°C (TLC: CHCl3/MeOH, 95/5). Il solido indisciolto cristallino è stato separato per filtrazione, ottenendo la 3,8-dibromo-7-idrossi-4- idrossimetilcumarina (42 mg, resa quantitativa), con p.f. 219°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.49 (s all., 1 H, 7-OH) 7.87 (d, J=8.9, 1 H, 5-H) 7.02 (d, J=8.9, 1 H, 6-H) 5.74 (s, 1 H, -CH2-OH) 4.82 (s, 2 H, -CH2-OH) 13 C-NMR (DMSO-d6) 158.50, 157.16, 152.40, 150.50, 126.86, 113.37, 112.27, 108.64, 96.98, 60.91. HRMS (ESI-TOF) per C10H5Br2O4 (M- –1) (M-) –1 346.8560 (calcolato) 346.8565 (trovato) - (M +2) –1 348.8540 (calcolato) 348.8576 (trovato) (M- +4) –1 350.8521 (calcolato) 350.8530 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 34.32%, H 1.73%, Br 45.66% Trovato: C 34.33%, H 1.75%, Br 45.69% 186 Sintesi di 6,8-dibromo-7-idrossi-4-idrossimetilcumarina CH2Cl CH2OH Br Br HO O O HO Br O O Br Una sospensione di 6,8-dibromo-4-clorometil-7-idrossicumarina (0.50 ml, 1.4 mmoli) in acqua (40 ml) è stata irradiata per 15 minuti a 100W, mantenendo la temperatura a 150°C (TLC: CHCl3/MeOH, 95/5). Il solido indisciolto è stato separato per filtrazione, ottenendo la 6,8-dibromo-7-idrossi-4- idrossimetilcumarina (0.49 g, resa quantitativa) con p.f. 222°C. 1 H-NMR (Acetone-d6) 7.92 (s, 1 H, 5-H) 6,46 (t, J=1.5, 1 H, 3-H) 4.92 (d, J=1,5, 2 H, -CH2-OH) 13 C-NMR (DMSO-d6) 158.24, 155.18, 149.85, 146.34, 124.81, 113.60, 111.01, 109.67, 96.84, 60.93. HRMS (ESI-TOF) per C10H5Br2O4 (M- –1) (M-) –1 346.8560 (calcolato) 346.8521 (trovato) (M- +2) –1 348.8540 (calcolato) 348.8596 (trovato) (M- +4) -–1 350.8521 (calcolato) 350.8548 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 34.32%, H 1.73%, Br 45.66% Trovato: C 34.30%, H 1.72%, Br 45.62% 187 Sintesi di 3,6,8-tribromo-7-idrossi-4-idrossimetilcumarina CH2Br Br HO O CH2OH Br Br O HO Br Br O O Br Una sospensione di 3,6,8-tribromo-4-bromometil-7-idrossicumarina (0.15 g, 0.30 mmoli) in acqua (40 ml) è stata irradiata per 15 minuti a 100 W, mantenendo la temperatura a 150°C (TLC: CHCl3/MeOH, 95/5). Il solido indisciolto ottenuto è stato separato per filtrazione, ottenendo la 3,6,8-tribromo-7-idrossi-4- idrossimetilcumarina (0.13 g, resa quantitativa), con p.f. 226°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 8.20 (s, 1 H, 5-H) 4.82 (s, 2 H, -CH2-OH) 13 C-NMR (DMSO-d6) 156.21, 154.51, 150.89, 149.45, 128.99, 113.58, 109.61, 107.55, 99.30, 60.84. HRMS (ESI-TOF) per C10H4Br3O4 (M- –1) (M-) –1 424.7665 (calcolato) 424.7745 (trovato) (M- +2) –1 426.7645 (calcolato) 426.7706 (trovato) (M- +4) –1 428.7625 (calcolato) 428.7693 (trovato) (M- +6) –1 430.7607 (calcolato) 430.7685 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 28.01%, H 1.18%, Br 55.90% Trovato: C 28.03%, H 1.19%, Br 55.87% 188 Sintesi di bromoderivati della 7-idrossi-4-metossicumarina Sintesi di 7-idrossi-4-metossicumarina OH HO O OCH3 O HO O O Una soluzione di 4,7-diidrossicumarina (1.0 g, 5.6 mmoli), in MeOH (56 ml) e H2SO4 concentrato (5.6 ml) è stata posta a riflusso per 3 ore fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3/MeOH, 80/20). Dopo raffreddamento si è formato nella miscela di reazione un precipitato che è stato separato per filtrazione e lavato abbondantemente con acqua, ottenendo la 7-idrossi-4-metossicumarina (0.65 g, resa 60%), con p.f. 259°C. 1 H-NMR (Acetone-d6) 10.56 (s all., 1 H, -OH) 7.61 (d, J=8.7, 1 H, 5-H) 6.79 (dd, J=8.7, J=2.4, 1 H, 6-H) 6.69 (d, J=2.4, 1 H, 8-H) 5.67 (s, 1 H, 3-H) 3.96 (s, 3 H, -OCH3) 189 Sintesi di 8-bromo-7-idrossi-4-metossicumarina OCH3 HO O OCH3 O HO O O Br Ad una soluzione di 7-idrossi-4-metossicumarina (0.30 g, 1.6 mmoli) in AcOH glaciale (130 ml), termostatata a 60°C, è stata aggiunta una soluzione di Br2 (0.12 ml, 2.3 mmoli) diluito in AcOH (50 ml) e la soluzione è stata mantenuta a questa temperatura per 2 ore fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). Dopo raffreddamento la miscela di reazione, versata in acqua e neutralizzata con NaHCO3, è stata estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata quindi anidrificata con Na2SO4 anidro e concentrata a secchezza. Il residuo solido è stato cristallizzato da EtOAc, ottenendo la 8-bromo-7-idrossi4-metossicumarina (73 mg, resa 19%), con p.f. 259°C. 1 H-NMR (Acetone-d6) 7.69 (d, J=8.8, 1 H, 5-H) 7.02 (d, J=8.8, 1 H, 6-H) 5.66 (s, 1 H, 3-H) 4.07 (s, 3 H, -OCH3) 13 C-NMR (Acetone-d6) 163.38, 159.21, 157.60, 149.82, 124.13, 113.71, 111.08, 97.81, 95.23, 61.34. HRMS (ESI-TOF) per C10H6BrO4 (M- –1) (M-) –1 268.9455 (calcolato) 268.9487 (trovato) (M- +2) –1 270.9436 (calcolato) 270.9462 (trovato) 190 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 44.31%, H 2.60%, Br 29.48% Trovato: C 44.33%, H 2.63%, Br 29.45% 191 Sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-metossicumarina OCH3 OCH3 Br HO O O HO O O Br METODO A Ad una soluzione di 7-idrossi-4-metossicumarina (0.20 g, 1.0 mmoli) in AcOH glaciale (70 ml), termostatata a 60°C, è stato aggiunto Br2 (0.10 ml, 2.0 mmoli) diluito in AcOH (20 ml). Dopo 2 ore a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10) la miscela di reazione è stata fatta raffreddare, quindi versata in acqua e neutralizzata con NaHCO3. La miscela di reazione è stata estratta a fondo con EtOAc e la fase organica, anidrificata con Na2SO4, è stata concentrata a secchezza, ottenendo una complessa miscela di prodotti. La reazione è stata abbandonata. METODO B Ad una soluzione di 7-idrossi-4-metossicumarina (0.50 g, 2.6 mmoli) in AcOH glaciale (150 ml) è stata aggiunta una soluzione di Br2 (0.27 ml, 5.2 mmoli) in AcOH (60 ml) e la soluzione è stata mantenuta a temperatura ambiente per 2 ore fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata versata in acqua, neutralizzata con NaHCO3 ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata andrificata con Na2SO4 e concentrata a secchezza ed il residuo solido è stato purificato mediante cromatografia su colonna con eluente CH2Cl2, ottenendo la metossicumarina (0.21 g, resa 23%), con p.f. 222°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.58 (s all., 1 H, -OH) 7.67 (d, J=8.8, 1 H, 5-H) 7.02 (d, J=8.8, 1 H, 6-H) 192 3,8 dibromo-7-idrossi-4- 4.11 (s, 3 H, -OCH3) 13 C-NMR (DMSO-d6) 165.53, 159.09, 158.64, 150.58, 123.61, 113.13, 110.13, 96.88, 95.02, 62.07. HRMS (ESI-TOF) per C10H5Br2O4 (M- –1) (M-) –1 346.8560 (calcolato) 346.8635 (trovato) - (M +2) –1 348.8540 (calcolato) 348.8594 (trovato) (M- +4) –1 350.8521 (calcolato) 350.8571 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 34.32%, H 1.73%, Br 45.66% Trovato: C 34.31%, H 1.75%, Br 45.68% 193 Sintesi di 3,6,8-tribromo-7-idrossi-4-metossicumarina OCH3 OCH3 Br HO O O Br HO O O Br Una miscela di 7-idrossi-4-metossicumarina (0.20 g, 1.0 mmoli) ed NBS (0.73 g, 4.1 mmoli) solubilizzata in CH3CN (200 ml) è stata mantenuta a temperatura ambiente per 1 ora (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata concentrata a secchezza ed il residuo solido è stato cristallizzato da DCE, ottenendo la 3,6,8-tribromo-7-idrossi-4-metossicumarina (0.40 g, resa 88%), con p.f. 227°C. 1 H-NMR (Acetone-d6) 8.03 (s, 1 H, 5-H) 4.28 (s, 3 H, -OCH3) 13 C-NMR (Acetone-d6) 166.13, 159.75, 156.89, 151.75, 127.76, 113.80, 108.63, 100.32, 97.69, 63.57. HRMS (ESI-TOF) per C10H4Br3O4 (M- –1) (M-) –1 424.7665 (calcolato) 424.7774 (trovato) (M- +2) –1 426.7645 (calcolato) 426.7725 (trovato) (M- +4) –1 428.7625 (calcolato) 428.7714 (trovato) 430.7607 (calcolato) 430.7705 (trovato) - (M +6) –1 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 28.01%, H 1.18%, Br 55.90% Trovato: C 28.03%, H 1.20%, Br 55.91% 194 Sintesi di bromoderivati della 7-idrossi-4-trifluorometilcumarina Sintesi di 7-idrossi-4-trifluorometilcumarina CF3 HO OH HO O O Una soluzione di resorcina (4.0 g, 36.3 mmoli) in etile trifluorometilacetoacetato (6.4 ml, 43.59 mmoli) e TFA (10 ml) è stata posta a riflusso per 3 ore (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10). Dopo raffreddamento la miscela di reazione è stata versata in acqua (100 ml) con formazione di un precipitato che è stato separato per filtrazione, solubilizzato a caldo in MeOH e fatto precipitare in forma cristallina per lenta aggiunta d’acqua, ottenendo la 7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (4.8 g, resa 56%), con p.f. 180°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 10.98 (s, 1 H, -OH) 7.54 (dq, J=9.0, J=1.9, 1 H, 5-H) 6.89 (dd, J=9.0, J=2.4, 1 H, 6-H) 6.82 (d, J =2.4, 1 H, 8-H) 6.73 (s, 1 H, 3-H) 195 Sintesi di 8-bromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina CF3 HO O CF3 O HO O O Br Ad una soluzione di 7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (0.50 g, 2.2 mmoli) in AcOH glaciale (50 ml) è stata aggiunta una soluzione di Br2 (0.16 ml, 3.3 mmoli) in AcOH (60 ml) e la soluzione è stata mantenuta a temperatura ambiente per 2 ore fino a scomparsa del prodotto di partenza (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata versata in acqua, neutralizzata con NaHCO3 ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica è stata andrificata con Na2SO4, concentrata a secchezza, ed il residuo solido è stato purificato mediante cromatografia su colonna con eluente CHCl3, ottenendo la 8-bromo-7-idrossi-4- trifluorometilcumarina (0.20 g, resa 30%), con p.f. 214°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 11.75 (s, 1 H, -OH) 7.57 (dq, J=8.9, J=1.9, 1 H, 5-H) 7.08 (d, J=8.9, 1 H, 6-H) 6.85 (s, 1 H, 3-H) 13 C-NMR (DMSO-d6) 159.03, 158.20, 152.46, 139.40 (q, J=32.1), 124.55, 121.54 (q, J=275.6), 113.27, 112.69 (q, J=5.7), 106.36, 97.69. HRMS (ESI-TOF) per C10H3BrF3O3 (M- –1) (M-) –1 306.9223 (calcolato) 306.9229 (trovato) (M- +2) –1 308.9204 (calcolato) 308.9233 (trovato) 196 ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 38.87%, H 1.30%, Br 25.86%, F 18.44% Trovato: C 38.90%, H 1.34%, Br 25.88%, F 18.48% 197 Tentativo di sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina CF3 CF3 Br HO O O HO O O Br CF3 Br HO O O Br La 7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (0.3 g, 1.3 mmoli) è stata solubilizzata in AcOH glaciale (20 ml) ed alla soluzione è stata aggiunta, a piccole porzioni, alla temperatura di 60°C, una soluzione contenente bromo (0.35 ml, 4.2 mmoli) in AcOH glaciale. La miscela di reazione è stata lasciata per 1 ora a 60°C (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10). La miscela di reazione è stata versata in acqua (50 ml) ed il precipitato formatosi è stato raccolto per filtrazione ed il solido ottenuto è stato sciolto a caldo in EtOAc e fatto precipitare in forma cristallina per lenta aggiunta di CE, ottenendo la 6,8-dibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (0.28 g, resa 55%), con p.f. 216°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.72 (q, J=1.5, 1 H, 5-H) 6.94 (s, 1 H, 3-H) 13 C-NMR (DMSO-d6) 157.76, 155.23, 151.57, 138.13 (q, J=138.13), 126.26, 121.34 (q, J=275.61), 114.64, 107.80, 107.85, 100.42. 198 HRMS (ESI-TOF) per C10H2Br2F3O3 (M- –1) (M-) –1 384.8323 (calcolato) 384.8297 (trovato) (M-+2) –1 386.8302 (calcolato) 386.8382 (trovato) (M-+4) –1 388.8282 (calcolato) 386.8400 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 30.96%, H 0.78%, Br 41.19%, F 12.80% Trovato: C 40.01%, H 0.76%, Br 41.23%, F 12.75% 199 Tentativo di sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina da 8bromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina CF3 CF3 Br HO O O HO O O Br Br CF3 Br HO O O Br La 8-bromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (0.30 g, 0.97 mmoli) è stata solubilizzata in CH3CN (30 ml) ed alla soluzione è stata aggiunta, goccia a goccia, a temperatura ambiente, una soluzione contenente bromo (0.05 ml, 0.97 mmoli) in CH3CN. La miscela di reazione è stata lasciata per 1 ora a temperatura ambiente (TLC: CHCl3\MeOH, 90\10). La miscela di reazione, concentrata a secchezza, è stata ripresa con acqua (50 ml) ed estratta con EtOAc. La fase organica è stata andrificata con Na2SO4, concentrata a secchezza, ed il residuo solido è stato sciolto a caldo in EtOAc e fatto precipitare in forma cristallina per lenta aggiunta di CE, ottenendo la 6,8-dibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (0.24 g, resa 77%). 200 Sintesi di 3,6,8-tribromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina CF3 CF3 Br HO O O Br HO O O Br Una miscela di 7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (0.51 g, 2.2 mmoli) ed NBS (1.2 g, 6.6 mmoli) solubilizzata in CH3CN (200 ml) è stata posta a riflusso per 2 ore (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata concentrata a secchezza, ripresa con acqua ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica, anidrificata con Na2SO4, è stata concentrata a secchezza ed il residuo solido è stato cristallizzato da DCE, ottenendo la 3,6,8-tribromo-7-idrossi-4- trifluorometilcumarina (0.86 g, resa 83%), con p.f. 185°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.81 (q, J=1.8, 1 H, 5-H) 13 C-NMR (DMSO-d6) 164.85, 156.40, 155.70, 153.45, 141.27, 114.77, 109.86, 108.60, 102.51, 100.59. HRMS (ESI-TOF) per C10HBr3F3O3 (M- –1) (M-) –1 462.7433 (calcolato) 462.7489 (trovato) (M-+2) –1 464.7413 (calcolato) 464.7489 (trovato) (M +4) –1 466.7393 (calcolato) 466.7403 (trovato) (M-+6) –1 468.7375 (calcolato) 468.7420 (trovato) - ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 25.73%, H 0.43%, Br 51.35%, F 12.21% Trovato: C 25.71%, H 0.44%, Br 51.32%, F 12.18% 201 Tentativo di sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina da 3,6,8tribromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina CF3 Br CF3 Br HO O Br O HO O O Br Br CF3 Br HO O O Br Una sospensione di 3,6,8-tribromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (0.40 g, 0.86 mmoli) in acqua (20 ml) e MeOH (30 ml) è stata aggiunta di una soluzione di Na2SO3 (11 mg, 0.86 mmoli), NaOH (4 mg, 0.86 mmoli) in acqua (5 ml) e mantenuta sotto agitazione a temperatura ambiente per 30 minuti (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La miscela di reazione è stata quindi acidificata con HCl 4M, ottenendo la formazione di un precipitato che è stato separato per filtrazione, ottenendo la 6,8-dibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (0.34 g, resa quantitativa). 202 Tentativo di sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina da 2bromoresorcinolo Sintesi di 2,4,6-tribromoresorcinolo HO OH Br Br HO OH Br Una soluzione di resorcina (6.0 g, 54.5 mmoli) Br2 (8.4 ml, 163.5 mmoli) in AcOH (100 ml) è stata termosatata a 60 °C per 4 ore (TLC: CE/EtOAc, 50/50). Per raffreddamento si è ottenuto un precipitato che è stato separato per filtrazione e lavato abbondantemente con acqua, ottenendo il 2,4,6-tribromoresorcinolo (13.5 g, resa 71%) con p.f. 111°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 9.98 (s all., 2 H, -OH) 7.68 (s, 1 H, 5-H) 203 Sintesi di 2-bromoresorcinolo Br Br HO OH HO Br OH Br Ad una soluzione di NaOH (2.8 g, 69.2 mmoli) e Na2SO3 (8.7 g, 69.2 mmoli) in acqua (125 ml) e MeOH (25 ml) è stato addizionato il 2,4,6-tribromoresorcinolo (12 g, 34.6 mmoli). La miscela di reazione è stata mantenuta a temperatura ambiente per 15 minuti (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10) e successivamente è stata acidificata con HCl 4M. Dalla soluzione è stato rimosso per evaporazione il MeOH e la fase acquosa è stata estratta a fondo cone dietil etere. La fase organica, anidrificata con Na2SO4, è stata concentrata a secchezza ed il residuo solido è stato cristallizzato da CHCl3, ottenendo il 2-bromoresorcinolo (12.0 g, resa 92%), con p.f. 102°C. 1 H-NMR (CDCl3) 7.11 (d, J=8.2, 1 H, 5-H) 6.60 (d, J=8.2, 2 H, 4-H e 6-H) 5.42 (s, 2 H, -OH) 204 Sintesi di etile 2-bromotrifluoroacetacetato O F3C O O O O F3C O Br Una sospensione di NaH (0.26 g, 11 mmoli) in THF è stata termostatata a 0°C ed aggiunta lentamente di trifluoroacetoacetato d’etile (2.0 g, 10.9 mmoli). Al termine dell’aggiunta la miscela di reazione è stata portata a temperatura ambiente ed aggiunta di una soluzione di Br2 (0.56 ml, 10.86 mmoli) in CH2Cl2 (20 ml) e lasciata a tale temperatura per 3 ore (TLC: CHCl3/MeOH, 85/15). La miscela di reazione è stata filtrata su gel di silice e successivamente concentrata per evaporazione, ottenendo l’ etile 2-bromotrifluoroacetacetato (2.7 g, resa 94%). 1 H-NMR (CDCl3) 4.54 (s, 1 H, H-2) 4.31 (q, J=7.1, 2 H, -CH2CH3) 1.32 (t, J=7.1, 3 H, -CH2CH3) HRMS (ESI-TOF) per C6H5BrF3O3 (M- –1) (M-) –1 260.9380 (calcolato) 260.9387 (trovato) (M-+2) –1 262.9360 (calcolato) 262.9358 (trovato) 205 Tentativo di sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina CF3 Br HO OH HO Br O O Br METODO A Una soluzione di 2-bromoresorcinolo (0.4 g, 2.1 mmoli), etile 2- bromotrifluoroacetacetato (0.6 g, 2.2 mmoli) in H2SO4 conc. (10 ml) è stata lasciata overnight a temperatura ambiente e successivamente la temperatura è stata incrementata di 10°C ogni 30 minuti fino a raggiungere i 95°C (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La reazione è stata abbandonata in quanto nella miscela di reazione si è osservata la sola presenza dei reattivi di partenza. METODO B Una soluzione di 2-bromoresorcinolo (0.4 g, 2.1 mmoli), etile 2- bromotrifluoroacetacetato (0.6 g, 2.2 mmoli) in H2SO4 conc. (10 ml) è stata irradiata con microonde a 100 W, raggiungendo la temperatura di 80°C in 1 minuto. Tale temperatura è stata mantenuta, fornendo microonde con contemporaneo raffreddamento, per 10 minuti (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La reazione è stata abbandonata in quanto nella miscela di reazione si è osservata la sola presenza dei reattivi di partenza. METODO C Una soluzione di 2-bromoresorcinolo (0.4 g, 2.1 mmoli), etile 2- bromotrifluoroacetacetato (0.6 g, 2.2 mmoli) in H2SO4 conc. (10 ml) ed EtOH assoluto (20 ml) è stata irradiata con microonde a 150 W, raggiungendo la temperatura di 130°C in 2 minuti. Tale temperatura è stata mantenuta, fornendo microonde con contemporaneo raffreddamento, per 10 minuti (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La reazione è stata abbandonata in quanto nella miscela di reazione si è osservata la sola presenza dei reattivi di partenza. 206 METODO D Una sospensione di 2-bromoresorcinolo (0.4 g, 2.1 mmoli), etile 2bromotrifluoroacetacetato (0.6 g, 2.2 mmoli) e ZnCl2 anidro (0.84 g, 6.2 mmoli) in EtOH assoluto (20 ml) è stata irradiata con microonde a 150 W, raggiungendo la temperatura di 130°C in 2 minuti. Tale temperatura è stata mantenuta, fornendo microonde con contemporaneo raffreddamento, per 20 minuti (TLC: CHCl3/MeOH, 90/10). La reazione è stata abbandonata in quanto nella miscela di reazione si è osservata la sola presenza dei reattivi di partenza. 207 Tentativo di sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina da 7idrossi-4-trifluorometilcumarine 6 sostituite Sintesi di 7-idrossi-6-iodo-4-trifluorometilcumarina CF3 CF3 I HO O O HO O O Una soluzione di 7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (0.50 g, 2.17 mmoli) in NH4OH 20% (40 ml) è stata aggiunta di I2 (0.27 g, 1.09 mmoli) solubilizzato in una soluzione acquosa 10% di KI (30 ml). La miscela di reazione è stata mantenuta a temperatura ambiente per 1 ora (TLC: EtOc) ed è stata quindi acidificata con HCl 4M ottenendo la formazione di un precipitato che è stato raccolto per filtrazione e lavato con acqua, ottenendo la 7-idrossi-6-iodo-4trifluorometilcumarina (0.33 g, resa 43%), con p.f. 156°C. 1 H-NMR (CDCl3) 8.01 (q, J=1.6, 1 H, H-5) 7.02 (s, 1 H, H-8) 6.64 (s, 1 H, H-3) HRMS (ESI-TOF) per C10H3IF3O3 (M- –1) (M-) –1 354.9072 (calcolato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 33.73%, H 1.13%, I 35.64%, F 16.01% Trovato: C 33.71%, H 1.14%, I 35.60%, F 16.02% 208 354.8960 (trovato) Tentativo di sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-6-iodo-4-trifluorometilcumarina CF3 CF3 I I HO O O Br HO O O Br CF3 Br HO O O Br Una soluzione di 7-idrossi-6-iodo-4-trifluorometilcumarina (0.20 g, 0.56 mmoli) in AcOH (25 ml) è stata mantenuta a temperatura ambiente ed addizionata, goccia a goccia, di una soluzione di Br2 (0.06 ml, 1.2 mmoli). Al termine dell’aggiunta (TLC: EtOAc) la miscela di reazione è stata versata in acqua (60 ml) ed il precipitato formatosi è stato separato per filtrazione e lavato abbondantemente con acqua, ottenendo la 6,8-dibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (0.18 g, resa 83%). 209 Sintesi di 7-idrossi-6-nitro-4-trifluorometilcumarina e 7-idrossi-8-nitro-4- trifluorometilcumarina CF3 CF3 CF3 O2N + HO O O HO O O HO O O NO2 Una soluzione di 7-idrossi-4-trifluorometilcumarina (4.0 g, 17.4 mmoli) in H2SO4 conc. (70 ml) è stata termostata a 0°C ed aggiunta, goccia a goccia, di una soluzione di HNO3 65% (1.0 ml) in 6 ml di H2SO4 conc. mantenendo la temperatura della miscela di reazione a 0°C. Al termine dell’aggiunta la miscela di reazione è stata versata in acqua (200 ml) ed il precipitato formatosi è stato separato per filtrazione e purificato mediante cromatografia su colonna con eluente EtOAc/CE 80/20, eluendo dapprima la 7idrossi-6-nitro-4-trifluorometilcumarina che è stata cristallizzata da MeOH (1.9 g, resa 40%), con p.f. 181°C, e successivamente la 7-idrossi-8-nitro-4trifluorometilcumarina che è stata solubilizzata a caldo in MeOH e fatta precipitare in forma cristallina per lenta aggiunta di CE (1.5 g, resa 31%), con p.f. 208°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) di 7-idrossi-6-nitro-4-trifluorometilcumarina 8.15 (q, J=1.6, 1 H, 5-H) 8.48 (s, 1 H, 8-H) 7.08 (s, 1 H, 3-H) HRMS (ESI-TOF) per C10H3F3NO5 (M- –1) di 7-idrossi-6-nitro-4- trifluorometilcumarina (M-) –1 273.9963 (calcolato) 210 273.9921 (trovato) ANALISI ELEMENTARE di 7-idrossi-6-nitro-4-trifluorometilcumarina Teorico: C 43.65%, H 1.47%, F 20.72%, N 5.09% Trovato: C 43.63%, H 1.43%, F 20.75%, N 5.06% 1 H-NMR (DMSO-d6) di 7-idrossi-8-nitro-4-trifluorometilcumarina 7.73 (dq, J=9.0, J=1.6, 1 H, 5-H) 7.10 (d, J=9.0, 1 H, 6-H) 67.03 (s, 1 H, 3-H) HRMS (ESI-TOF) per C10H3F3NO5 (M- –1) di 7-idrossi-8-nitro-4- trifluorometilcumarina (M-) –1 273.9963 (calcolato) 274.0058 (trovato) ANALISI ELEMENTARE di 7-idrossi-8-nitro-4-trifluorometilcumarina Teorico: C 43.65%, H 1.47%, F 20.72%, N 5.09% Trovato: C 43.62%, H 1.49%, F 20.74%, N 5.11% 211 Sintesi di 3,8-dibromo-7-idrossi-6-nitro-4-trifluorometilcumarina CF3 CF3 O2N HO O2N O O Br HO O O Br Una soluzione di 7-idrossi-6-nitro-4-trifluorometilcumarina (0.40 g, 1.5 mmoli) Br2 (0.22 ml, 4.2 mmoli) in AcOH (15 ml) è stata termosatata a 60 °C per 1 ore (TLC: CE/EtOAc, 50/50). Dopo raffreddamento la miscela di reazione è stata versata in acqua (100 ml) ed il precipitato formatosi è stato separato per filtrazione e lavato abbondantemente con acqua, ottenendo la 3,8-dibromo-7-idrossi-6nitro-4-trifluorometilcumarina (0.44 g, resa 94%) con p.f. 178°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 8.28 (q, J=1.4, 1 H, 5-H) HRMS (ESI-TOF) per C10HBr2F3NO5 (M- –1) (M-) –1 429.8174 (calcolato) 429.8102 (trovato) - (M +2) –1 431.8153 (calcolato) 431.7984 (trovato) (M-+4) –1 433.8133 (calcolato) 433.8189 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 27.74%, H 0.47%, Br 36.91, F 13.17%, N 3.24% Trovato: C 27.73%, H 0.47%, Br 36.93, F 13.15%, N 3.22% 212 Tentativo di sintesi di 6-amino-3,8-dibromo-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina CF3 O2N HO O CF3 Br H2N O HO Br Br O O Br METODO A Una soluzione di 3,8-dibromo-7-idrossi-6-nitro-4-trifluorometilcumarina (0.20 g, 0.62 mmoli), SnCl2 (0.28 g, 1.3 mmoli), in EtOH (15 ml) è stata posta a riflusso per 1 ora (TLC: CHCl3/MeOH, 80/20). La miscela di reazione è stata concentrata a secchezza e versata in acqua (50 ml). La soluzione è stata alcalinizzata con NaHCO3 ed estratta a fondo con EtOAc. La fase organica , anidrificata con Na2SO4, è stata concentrata a secchezza ed il residuo solido da spettroscopia 1HNMR è risultato essere una miscela complessa di prodotti per cui la reazione è stata abbandonata. METODO B Una miscela di 3,8-dibromo-7-idrossi-6-nitro-4-trifluorometilcumarina (0.20 g, 0.62 mmoli), Na2S2O4 (0.11 g, 0.62 mmoli) solubilizzato in una soluzione acquosa di NH4OH al 10%, e MeOH (30 ml) è stata posta a riflusso per 1 ora (TLC: CHCl3/MeOH, 80/20). Nella miscela di reazione, diluita con acqua (100 ml), per raffreddamento si è ottenuto un precipitato che è stato separato per filtrazione ottenendo la 6-amino-7-idrossi-4-trifluorometilcumarina in miscela con il prodotto di partenza. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.51 (s all., 1 H, 5-H) 6.97 (s, 1 H, 8-H) 6.85 (s, 1 H, 3-H) 213 HRMS (ESI-TOF) per C10H7F3NO3 (M+ +1) (M+) +1 246.0378 (calcolato) 246.0415 (trovato) METODO C Una sospensione di Pd/C (10 mg) in EtOH assoluto è stata saturata in flusso di H2. Alla sosospensione è stata aggiunta una soluzione di 3,8-dibromo-7-idrossi-6nitro-4-trifluorometilcumarina (0.20 g, 0.62 mmoli) in EtOH assoluto. Al termine dell’aggiunta (TLC: CHCl3/MeOH, 80/20) la miscela di reazione è stata filtrata e concentrata a secchezza, ottenendo con resa quantitativa la 6-amino-7-idrossi-4trifluorometilcumarina. 214 Tentativo di sintesi di 3-bromo-7-idrossi-8-nitro-4-trifluorometilcumarina CF3 CF3 Br HO O O HO O O NO2 NO2 CF3 Br HO O O NO2 Una soluzione di 7-idrossi-8-nitro-4-trifluorometilcumarina (0.50 g, 1.8 mmoli) in AcOH (25 ml) è stata addizionata di una soluzione di Br2 (0.09 ml, 1.8 mmoli) in AcOH (3 ml) e termostatata a 50°C per 2 ore (TLC: CHCl3/MeOH, 80/20). Dopo raffreddamento la miscela di reazione è stata versata in acqua (120 ml) ed il precipitato formatosi è stato separato per filtrazione, lavato abbondantemente con acqua, e cristallizzato da MeOH, ottenendo il 6-bromo-7-idrossi-8-nitro-4trifluorometilcumarina (0.40 g, resa 62%) con p.f. 172°C. 1 H-NMR (DMSO-d6) 7.69 (q, J=1.7, 1 H, 5-H) 6.64 (s, 1 H, 3-H) HRMS (ESI-TOF) per C10H2BrF3NO5 (M- –1) (M-) –1 351.9064 (calcolato) 351.9011 (trovato) (M-+2) –1 353.9044 (calcolato) 353.8988 (trovato) ANALISI ELEMENTARE Teorico: C 33.93%, H 0.85%, Br 22.57, F 16.10%, N 3.96% Trovato: C 33.95%, H 0.86%, Br 22.59, F 16.07%, N 3.97% 215 216 7. BIBLIOGAFIA 1. J.L. Nitiss, Biochimica et Biophysica Acta, 1400, 63-81 (1998). 2. J.C. Wang, Annu. Rev. Biochem., 65, 635-692 (1996). 3. L. Stewart, M.R. Redinbo, X. Qui, W.G.J. Hol, J.J. Champoux, Science, 279, 1535-1540 (1998). 4. J.M. Berger, S.J. Gamblin, S.C. Harrison, J.C. Wang, Nature, 379, 225-232 (1996). 5. J.L. Nitiss, W.T. Beck, Eur. J. 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